JP2003232809A - 超小型電子接触構造及びその製造方法 - Google Patents

超小型電子接触構造及びその製造方法

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    • H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
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    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/341—Surface mounted components
    • H05K3/3421—Leaded components

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】能動半導体デバイスのプロービングに適した超
小型バネ接点とその作製法に関する。 【解決手段】カンチレバー状の接触要素１００は、細長
くて、２つの端部１０２，１０４とそれらの間の中央部
分１０６を有している。端部１０２は基部であり、この
部分で接触要素１００が電子部品（図示せず）に取付け
られることになる。基部１０２に結合造作１１０が設け
られる。結合造作１１０は、タブまたはスタッドとする
ことが可能であり、組立時に基板にろう付けするのを容
易にする。端部１０４は自由端であり、この部分が被試
験装置との接触を行なう。この先端１０４には、一体的
な突出したポロジー造作１０８が、例えばピラミッドの
幾何学形状が設けられ、被試験装置の端子に対して圧力
による接続を行うことが助けられる。接触要素１００
は、階段状の構造となっている。接触要素は、周知のリ
ソグラフィ技術を用いて容易に作製される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品間の圧力
による接続に適した、弾性電気接触（相互接続）要素
（構造）に関し、特に、能動半導体デバイスといったマ
イクロエレクトロニクス部品のプロービング（弾性的及
び一時的な接触）に使用することが可能な超小型バネ接
点に関する。
【０００２】
【関連出願に対する相互参照】この特許出願は、1996年
12月31日に出願され本出願人の所有する同時係属中の米
国特許出願第60/034,053号の一部継続出願であり、これ
は全てここでの参照によって本明細書に取り込まれる。
【０００３】この特許出願はまた、1995年5月26日に出
願され本出願人の所有する同時係属中の米国特許出願第
08/452,255号（以下「親事例」という）と、これに対応
する1995年11月13日出願のPCT出願PCT/US95/14909号の
一部継続出願であり、これらの米国特許出願とPCT出願
は両方とも、1994年11月15日に出願され本出願人の所有
する同時係属中の米国特許出願第08/340,144号と、これ
に対応する1994年11月16日出願のPCT出願PCT/US94/1337
3号の一部継続出願であり、これらの米国特許出願とPCT
出願は両方とも、1993年11月16日に出願され本出願人の
所有する同時係属中の米国特許出願第08/152,812号（現
在は1995年12月19日の米国特許第5,476,211号）の一部
継続出願であり、これらは全てここでの参照によって本
明細書に取り込まれる。
【０００４】この特許出願はまた、本出願人の所有する
同時係属中の以下の米国特許出願の一部継続出願であ
る。 1995年9月21日出願の08/526,246号 （1995年11月13日出願のPCT/US95/14843号） 1995年10月18日出願の08/533,584号 （1995年11月13日出願のPCT/US95/14842号） 1995年11月9日出願の08/554,902号 （1995年11月13日出願のPCT/US95/14844号） 1995年11月15日出願の08/558,332号 （1995年11月15日出願のPCT/US95/14885号） 1996年2月15日出願の08/602,179号 （1996年5月28日出願のPCT/US96/08328号） 1996年2月21日出願の60/012,027号 （1996年5月24日出願のPCT/US96/08117号） 1996年5月17日出願の60/005,189号 （1996年5月24日出願のPCT/US96/08107号） 1996年8月26日出願の60/024,555号 これらの出願は全て（リストにある仮特許出願を除
き）、上記した親事例の一部継続出願であり、またこれ
らの出願は全て、ここでの参照によって本明細書に取り
込まれる。
【０００５】
【従来の技術】KHANDROSにより、マイクロエレクトロニ
クス用途のための弾性相互接続要素の製造方法が開示さ
れている（例えば特許文献１、２、３）。特許文献１
は、1993年11月16日に出願され、本出願人の所有する米
国特許出願第08/152,812号であり、1995年12月19日に特
許されている。特許文献２は、特許文献１に対応し、本
出願人が所有する同時係属中の「分割」出願であり、19
95年6月1日に出願され、係属中である。特許文献３は、
1995年12月11日に出願され、係属中である。上記方法に
は、可撓性を有する細長いコア要素（例えばワイヤ「ス
テム」又は「骨格(skeleton)」）の一端を電子部品上の
端子に取り付けることが含まれ、該電子部品は、前記可
撓性コア要素及び前記端子の隣接表面を、結果的に得ら
れるバネ接点の所定の「力−変形」特性を確保するため
の厚さ、降伏強度、及び弾性係数の所定の組み合わせを
有する１つ又は２つ以上の材料からなる「シェル」で被
覆するものである。コア要素のための典型的な材料には
金が含まれる。結果的に得られるバネ接触要素は、半導
体デバイスを含む２つ又は３つ以上の電子部品間の圧力
による、即ち取り外し可能な接続を行うための使用に適
したものとなる。
【０００６】KHANDROS及びMATHIEUにより、上述のバネ
接触要素について多数の用途が開示され、また該バネ接
触要素の一端に接触パッドを作製する技術が開示されて
いる（例えば特許文献４、５）。特許文献４は、1994年
11月15日に出願され、本出願人が所有し、同時係属中で
ある。特許文献５は、特許文献４に対応する1994年11月
16日出願のPCT出願PCT/US94/13373号である。例えば、
当該出願の図14によれば、（頂点で終端する逆ピラミッ
ド形にすることが可能な）複数の負の突起又は孔が、犠
牲層（基板）の表面に形成される。次いで、それらの孔
が、金又はロジウム及びニッケル等の材料の層からなる
接触構造で満たされる。その結果として得られる接触構
造に、可撓性を有する細長い要素が取り付けられ、該要
素は、上述のように表面被服を行うことが可能となる。
最終的なステップで、犠牲基板が除去される。その結果
として得られるバネ接点は、制御されたジオメトリ（即
ち鋭い点）を自由端に有する接触パッドを備えたものと
なる。
【０００７】ELDRIDGE、GRUBE、KHANDROS、及びMATHIEU
により、犠牲基板上に接触先端構造を作製するための別
の技術及びメタラジー(metallugy：冶金学的性質)が開
示され、並びに犠牲基板に取り付けられた複数のバネ接
触要素を１つの電子部品の端子にひとまとめに移送する
ための技術が開示されている（例えば特許文献６、７参
照）（例えば、当該特許文献の図11A〜図11F及び図12A
〜図12Cを参照のこと）。特許文献６は、1995年5月26日
に出願され、本出願人が所有し、同時係属中である。特
許文献７は、特許文献６に対応する1995年11月13日出願
のPCT出願PCT/US95/14909号である。
【０００８】ELDRIDGE、KHANDROS、及びMATHIEUによ
り、複数の接触先端構造を、それに対応する複数の細長
い接触要素に結合させる技術が開示されている（例えば
特許文献８、９参照）。複数の接触先端構造に関して
は、例えば、当該出願の図6Bの符号620を参照のこと。
複数の細長い接触要素に関しては、例えば、当該出願の
図6Dの符号632を参照のこと（既に電子部品(符号630)に
対して取り付けられている）。特許文献８は、1996年5
月17日に出願され、本出願人が所有し、同時係属中であ
る。特許文献９は、特許文献８に対応する1996年5月24
日出願のPCT出願PCT/US96/08107号である。これらの特
許文献はまた、例えばその図7A〜7Eにあるように、カン
チレバーという形で「細長い」接触先端構造を作製する
ための技術を開示している。該カンチレバー形の先端構
造は、その一端と他端との間でテーパーをつけることが
可能なものである。この特許出願のカンチレバー形の先
端構造は、電子部品の対応する端子（例えば図7Fの符号
734を参照のこと）から延びる既に存在する（即ち以前
に作製された）隆起した(raised)相互接続要素（例えば
図7Fの符号730を参照のこと）への取り付けに適したも
のである。
【０００９】ELDRIDGE、KHANDROS、及びMATHIEUによ
り、互いに異なる長さを有する複数の細長い先端構造
を、それらの外側端部がそれらの内側端部よりも大きな
ピッチで配置されるように構成することを可能にする技
術が開示されている（例えば特許文献１０参照）（例え
ば、当該特許文献の図2Aないし図2C参照のこと）。特許
文献１０は、1996年8月26日に出願され、本出願人が所
有し、同時係属中である。それらの内側「接触」端部
は、電子部品の中心線等の一直線上に沿って配置された
端子を有する電子部品に対する接続を行うために、互い
に同一線上に位置することが可能である。
【００１０】本発明は、ファインピッチで配置された端
子（ボンディングパッド）を有する最近のマイクロ電子
デバイスに対する相互接続部を作製することを目的と
し、またそれに特に良く適したものである。本書で使用
するように、用語「ファインピッチ(fine-pitch)」と
は、2.5mil又は65μmといった5mil未満の間隔で配置さ
れた端子を有するマイクロ電子デバイスを指している。
以下の説明から自明であるように、これは、機械的な技
術ではなくリソグラフィを用いて接触要素を作製するこ
とにより容易に実施することができる近接した交差（間
隔）を利用することにより達成するのが好ましい。
【００１１】
【特許文献１】米国特許第5,476,211号
【００１２】
【特許文献２】米国特許出願第08/457,479号
【００１３】
【特許文献３】米国特許出願第08/570,230号
【００１４】
【特許文献４】米国特許出願第08/340,144号
【００１５】
【特許文献５】国際公開第WO95/14314号パンフレット
【００１６】
【特許文献６】米国特許出願第08/452,255号
【００１７】
【特許文献７】国際公開第WO96/17278号パンフレット
【００１８】
【特許文献８】仮米国特許出願第60/005,189号
【００１９】
【特許文献９】国際公開第WO96/37332号パンフレット
【００２０】
【特許文献１０】仮米国特許出願第60/024,555号
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、バネ
接触要素を作製するための改善された技術を提供するこ
とにある。
【００２２】本発明の別の目的は、マイクロエレクトロ
ニクスのファインピッチの近接した間隔の世界に本質的
に良く適したプロセスを用いてバネ接触要素を作製する
技術を提供することにある。
【００２３】本発明の別の目的は、半導体デバイス等の
電子部品のプロービングに適しており、及び、周辺のフ
ァインピッチの相互接続構造のプロービングへと容易に
スケーリング可能な、バネ接触要素を作製する技術を提
供することにある。
【００２４】本発明の別の目的は、半導体デバイスにつ
いてバーンイン検査(burn-in)を行う場合等のために、
半導体デバイス等の電子部品をソケット式に差し込む(s
ocketing)のに適した、バネ接触要素を作製する技術を
提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、犠牲基
板に（エッチング等により）くぼみ（トレンチ(trench)
等）を形成して、該くぼみに（メッキ等により）金属材
料を堆積させることにより、マイクロエレクトロニクス
用途に適した細長いバネ接触要素が作製される。このよ
うにして、リソグラフィにより画定される公差（例え
ば、寸法、間隔）で、単一の犠牲基板上に複数のバネ接
触要素を作製することが可能となる。
【００２６】その結果として得られるバネ接触要素が、
次いで、受動基板又は半導体デバイス等の能動基板とい
った別の基板に取り付けられ、その後、犠牲基板が除去
される。
【００２７】このようにして作製される典型的なバネ接
触要素は、その基部端とその接触端との間に長さ「Ｌ」
を有する。該基部端は、該バネ接触要素の中心部から第
１の方向にオフセットしていることが好まく、また前記
接触端は、前記中央部から反対方向にオフセットしてい
ることが好ましい。このようにして、該バネ接触要素
は、全体的に平坦なものではなく、その基部端が電子部
品に取り付けられた際に、その接触端は、該バネ接触要
素が取り付けられた電子部品の表面上に延びる。
【００２８】バネ接触要素を作成することが可能な典型
的な犠牲基板は、シリコンウェハであり、この場合、本
発明のプロセスは、超小型機械加工(micro-machining)
プロセスに使用されるシリコンの方向選択(directional
ly selective)エッチングを有利に利用して、最終的な
バネ接触要素のメッキに使用される電鋳型(electrofor
m)を形成する。この方法は、バネ接触要素間のファイン
ピッチでの隔置に必要される「幅−高さ」の高い縦横比
を生成するために、フォトレジストのリソグラフ成長で
はなくフォトレジストのレーザベースの融除を随意選択
することが可能である。
【００２９】本発明のバネ接触要素の典型的な用途は、
基板と被試験装置との間で圧力による接触を行うために
使用されるプローブ要素としてのものであり、この場
合、該バネ接触要素は、上記の米国特許出願第08/554,9
02号及びPCT出願PCT/US95/14844号に記載されているよ
うなプローブカードアセンブリの空間変換装置(space t
ransformer)要素に適当に取り付けられる。代替的に
は、該バネ接触要素は、特定用途向け集積回路(ASIC)等
の能動電子部品に取り付けられて該部品から延びる。
【００３０】バネ接触要素は、少なくとも１つの金属材
料層から適当に形成され、該金属材料は、結果的に得ら
れる接触構造の接触端（自由端）に力が加えられた際に
該接触構造にバネとしての働きを（使用時に）生じさせ
る（即ち弾性変形を呈する）能力に関して選択される。
【００３１】結果的に得られるバネ接触要素は、以下に
示す構成を有する「長くて低い」ものであることが好ま
しい。 ●一端から他端まで測定した長さ「L」 ●前記長さと交差して犠牲基板の表面と直交する（及び
該バネ接触要素が最終的に取り付けられる部品と直交す
る）（z軸）方向に測定した高さ「H」 ●該バネ要素の中央部分から一方向に（例えばz軸方向
に沿った負の方向に）距離「d1」だけオフセットされた
接触端部分 ●該バネ要素の中央部分から一方向（例えば正のz軸方
向）に距離「d2」だけオフセットされた基部端部分 バネ接触要素は、その一端（基部端）から他端（接触
端）へとテーパー付けされるのが好ましく、該バネ接触
要素は、以下に示す寸法を有する。 ●犠牲基板の表面と平行に該バネ要素の長手軸と交差し
て測定したときの基部端における幅「w1」 ●犠牲基板の表面と平行に該バネ要素の長手軸と交差し
て測定したときの接触端における幅「w2」 ●z軸に沿って測定したときの基部端における厚さ「t
1」 ●z軸に沿って測定したときの接触端における厚さ「t
2」 結果的に生じるもの： ●幅テーパー角「α」（アルファ） ●厚さテーパー角「β」（ベータ） バネ接触要素はまた、その接触端に、突出した造作が適
当に設けられる。この造作は、z軸に沿って測定した寸
法「d3」を有する。
【００３２】２つの電子部品間の接続を行うのに適した
典型的なバネ接触要素であって、典型的にはその基部端
が２つの電子部品の一方に取り付けられ、その接触端が
該２つの電子部品の他方に対して（例えば突出した造作
により）圧力による接続を行う、バネ接触要素について
説明する。該バネ接触要素は、以下の寸法を有する（特
に指定しない限り、単位milで示す）。
【００３３】寸法 範囲 好適値 L 10〜1000 60〜100 H 4〜40 5〜12 d1 3〜15 7±1 d2 0〜15 7±1 d3 0.25〜5 3 w1 3〜20 8〜12 w2 1〜10 2〜8 t1 1〜10 2〜5 t2 1〜10 1〜5 α 0〜30° 2〜6° β 0〜30° 0〜6° 本発明の更なる目的、特徴、及び利点については、以下
の説明から明らかとなろう。
【００３４】
【発明の実施の形態】本発明の好適な実施態様について
詳細に言及することとする。その幾つかの例を添付図面
に示す。該図面は、本発明の例示を目的としたものであ
って本発明を制限するものではない。
【００３５】それら好適実施態様に関して本発明を説明
するが、これは、本発明の思想及び範囲をそれら特定の
実施態様に限定することを意図したものではないという
ことが理解されるべきである。
【００３６】図面のうちの選択された１つにおける特定
の要素は、例示の明確化のために、実際の比率では示さ
れていない。
【００３７】図面全体を通して、同様の要素が同様の符
号で多々示されている。例えば、要素199は、別の図面
における要素299と多くの点で類似したものである。ま
た、１つの図面中でも同様の要素を同様の符号で称して
いることが多い。例えば、複数の要素199を、199a,199
b,199cといったように称することがある。
【００３８】1995年11月9日に出願され本出願人の所有
する同時係属中の米国特許出願第08/554,902号と、これ
に対応する1995年11月13日出願のPCT出願PCT/US95/1484
4号（1996年5月23日に公開されたWO96/15458号）は、両
方ともELDRIDGE、GRUBE、KHANDROS、及びMATHIEUによる
ものであり、「空間変形部品」要素に取り付けられた細
長い弾性（バネ）接触要素を備えたプローブカードアセ
ンブリを開示している。ここで使用する「空間変形部
品」とは、多層相互接続基板のことであり、該基板は、
その一方の表面上に第１のピッチで配置された端子と、
その反対側の表面上に第２のピッチで配置された対応す
る端子とを有しており、前記第１のピッチから前記第２
のピッチへの「ピッチ拡張」を行うために使用されるも
のである。使用時には、細長いバネ接触要素の自由端
（先端）が、プロービング（例えば検査）の対象となる
電子部品上の対応する端子と圧力による接続を行う。
【００３９】細長くて弾性を有するカンチレバー状の接
触要素 図１Ａ及び図１Ｂは、上述のプローブカードアセンブリ
の空間変形部品を含む（が、これに限定されない）電子
部品に対する自立式構造としての取り付けに適した細長
い弾性（バネ）接触要素100を示すものである。
【００４０】該構造100は、細長くて、２つの端部102,1
04とそれらの間の中央部分106とを有しており、及びそ
れら２つの端部間に長手方向に全長「L」を有するもの
である。この長さ「L」は、40〜500mil、40〜250milと
いったように10〜1000milの範囲内にあり、好適には60
〜100milの範囲内となる。以下の説明から明らかとなろ
うが、使用時に、該構造は、「L」よりも短い有効長さ
「L1」を有し、これは、該構造に加えられた力に応じて
該構造が曲がることができる長さである。
【００４１】端部102は、「基部」であり、この部分
で、該接触要素100が電子部品（図示せず）に取り付け
られることになる。端部104は、「自由端」（先端）で
あり、この部分が、別の電子部品（例えば被試験装置
（図示せず））との圧力による接続を行うことになる。
図示しないが、接触要素100が、中央部分と反対側に基
部端102を越えて延びる細長い「尾」部分を有している
ことも可能である。
【００４２】構造100は、全高「H」を有している。この
高さ「H」は、4〜40mil（1mil=0.001inch）、好適には5
〜12milの範囲にある。
【００４３】図１に最も良く示されているように、該構
造は「階段状」になっている。基部102は第１の高さに
あり、先端104は第２の高さにあり、中間（中央）部分1
06は、前記第１及び第２の高さの間に位置する第３の高
さにある。したがって、構造100は、図中に符号「d1」
及び「d2」で示す２つの「離隔」高さを有している。換
言すれば、バネ接触要素100は、２つの「階段」を有し
ており、即ち、接触端104から中央の本体部分106への上
り階段と、該中央の本体部分106から基部端102へのもう
１つの上り階段とを有している。
【００４４】使用時に、先端104と中央部分106との間の
「垂直」（図１Ａで見た場合）距離である離隔高さ「d
1」は、先端104により接触される部品の表面に該構造
（接触要素）が衝突するのを防止する役割を果たす。
【００４５】使用時に、基部102と中央部分106との間の
「垂直」（図１Ａで見た場合）距離である離隔高さ「d
2」は、ビーム部分（接触要素）が所望の行程(overtrav
el)で曲がることを可能にする役割を果たす。
【００４６】離隔高さ「d1」及び「d2」の寸法は、次の
通りである。 ●「d1」は、3〜15mil、好適には約７mil±1milの範囲
である。 ●「d2」は、0〜15mil、好適には約７mil±1milの範囲
である。「d2」が0milの場合には、該構造は、中央部分
106と基部102との間が（図示の階段のない）実質的に平
坦なものとなる。
【００４７】図１Ｂに最も良く示されているように、構
造100には、好適には、その基部102に「結合造作」110
が設けられる。該結合造作は、タブ(tab)または随意選
択的にスタッド(stud：びょう等)とすることが可能であ
り、組立時に該プローブ構造を基板（例えば空間変形部
品又は半導体デバイス）にろう付けするのを容易にする
ために使用される。代替的には、構造100が取り付けら
れる部品又は基板に、基部102を取り付けるためのスタ
ッド又はその類を設けることも可能である。
【００４８】使用時に、構造100はカンチレバーのビー
ムとして働くことが意図されたものであり、該構造100
には好適には、図１Ｂに符号「α」で示す少なくとも１
つのテーパー角が設けられる。例えば、構造100の基部
端102における幅「w1」は、5〜20mil、好適には8〜12mi
lの範囲であり、該構造100の先端104における幅「w2」
は、1〜10mil、好適には2〜8milの範囲であり、テーパ
ー角「α」は、好適には2〜6°の範囲となる。この基部
102から先端104への構造100の狭まり（テーパー）によ
り、基部102が（不動に）固定されて先端104に力が加わ
った場合における構造100の制御された曲げ及び（集中
に対する）一層均等な応力分布を得ることが可能とな
る。
【００４９】以下の議論から明白なように、該構造の幅
（ひいてはテーパー角「α」）は、周知のリソグラフィ
技術を用いて容易に制御することができる。
【００５０】構造100の先端104には、好適には、一体的
な突出したトポロジー造作108が、例えばピラミッドの
幾何学形状で設けられて、電子部品（図示せず）の端子
に対して圧力による接続を行うことが助けられる。
【００５１】図１Ａ及び図１Ｂに示すように、バネ接触
要素100は、x,y,z軸方向に延びる３次元にわたるもので
ある。その長さ「L」は、y軸に沿っており、その幅
（「w1」及び「w2」）はx軸に沿っており、その厚さ
（「t1」及び「t2」）及び高さ（「H」）はz軸に沿って
いる。以下の議論から明かとなるように（例えば図４Ｂ
を参照のこと）、バネ接触要素100が電子部品に取り付
けられる場合、その取り付けは、該バネ接触要素の長さ
及び幅が電子部品の表面と平行になり、該バネ接触要素
の高さが電子部品の表面と垂直になるように行われる。
【００５２】図１Ｃは、図１Ａ及び図１Ｂの構造100と
多くの点で類似する接触構造150を示すものである。該
構造は、細長くて、基部端152（基部端102と比較のこ
と）と、先端154（先端104と比較のこと）と、該先端に
組み込まれたトポロジー造作158（トポロジー造作108と
比較のこと）とを有している。図１Ｃに示す根本的な差
違は、該構造に第２のテーパー角「β」が設けられてい
ることにある。
【００５３】図１Ｃに最も良く示されているように、構
造100の基部端102における厚さ「t1」は、1〜10mil、好
適には2〜5milの範囲にあり、構造100の先端104におけ
る厚さ「t2」は、1〜10mil、好適には1〜5milの範囲に
あり、及びテーパー角「β」は、好適には2〜6°の範囲
内にある。
【００５４】該テーパー角「β」（図１Ｃ参照）は、厚
さの分布を制御するための様々な方法を用いて作製する
ことが可能である。例えば、構造100がメッキにより形
成される場合には、メッキ槽中に適当なメッキシールド
を組み込むことができる。構造100がメッキ以外の方法
より形成される場合には、結果的に得られる構造の厚さ
の空間的な分布を制御するための適当な既知のプロセス
を用いることが可能である。例えば、構造100のサンド
ブラスト処理又は放電機械加工（ＥＤＭ:Electro-Disch
arge Machining）を行うことが可能である。
【００５５】したがって、該構造は、その基部端102か
らその先端104まで複合（二重）テーパーを適当に有す
るものである。該構造が有するテーパー角「α」は、部
品又は基板に取り付けられた接触構造に関する以下の説
明から明白となるように、該接触構造100が取り付けら
れる基板又は部品のx-y平面と平行になる。また該構造
は、該構造の（z軸方向の）断面の狭まりを表すテーパ
ー角「β」を有している。
【００５６】該構造の幅にテーパーを付けない（この場
合にはテーパー角「α」は0となる）ことは、本発明の
範囲内に含まれる。また、テーパー角「α」が2〜6°の
範囲よりも大きいこと、例えば30°程度に大きいことも
本発明の範囲内に含まれる。該構造の厚さにテーパーを
付けない（この場合にはテーパー角「β」は0となる）
ことは、本発明の範囲内に含まれる。また、テーパー角
「β」が2〜6°の範囲よりも大きいこと、例えば30°程
度に大きいことも本発明の範囲内に含まれる。更に、該
構造（接触要素）の厚さにのみテーパーを付けて幅にテ
ーパーを付けないこと、又は幅にのみテーパーを付けて
厚さにテーパーを付けないことは、本発明の範囲内に含
まれる。
【００５７】接触要素にテーパーを付け、上述のように
その接触端104をその基部端102よりも幅狭にし及び／又
は薄くするのではなく接触端104を基部端102よりも幅広
にし又は厚くすることは、本発明の範囲内に含まれる。
また、接触要素に複数の異なるテーパーを付け、例え
ば、基部端から中央部分へとテーパーを付け、次いで接
触端に向かって逆（例えば「狭」→「広」）のテーパー
を付けることも可能である。
【００５８】接触構造100,150は、基本的に（好適には
完全に）金属であり、以下で詳述するように、多層構造
として形成（作製）することが可能である。該接触構造
の１つ又は２つ以上の層に適した材料には、以下のもの
が含まれる（が、これらに限定されるものではない）。
【００５９】ニッケル及びその合金 銅、コバルト、鉄、及びそれらの合金 金（特に硬金）及び銀（これらは両方とも卓越した電流
伝達能力及び良好な接触抵抗特性を呈するものである） 白金群の元素 貴金属 半貴金属及びそれらの合金、特に、パラジウム群の元素
及びそれらの合金 タングステン、モリブデン、及びその他の耐熱性金属及
びそれらの合金 はんだ付け状の仕上げが望ましい場合には、スズ、鉛、
ビスマス、インジウム、及びそれらの合金を使用するこ
とも可能である。
【００６０】図１Ｄは、（本書で説明する他の接触構造
の接触端にも等価的に適用可能な）接触構造150の接触
端154を拡大して示す断面図である。この拡大図におい
て、接触造作154は、バネ接触要素の接触端の下面（同
図で見た場合）から極めて顕著に距離「d3」だけ突出し
ていることが分かる。該距離「d3」は、0.25〜5milの範
囲、好適には3milであり、該突起は好適には、ピラミッ
ド、切頭ピラミッド、くさび、半球といった幾何学形状
を有する。
【００６１】結果的に得られるバネ接触要素は、「d1」
及び「d2」（及び「d3」）の和に中央本体部分の厚さを
加えてなる全高「H」を有する。
【００６２】２つの電子部品間の接続を行うのに適した
典型的なバネ接触要素であって、典型的にはその基部端
が２つの電子部品の一方に取り付けられ、その接触端が
該２つの電子部品の他方に対して圧力による接続を行
う、バネ接触要素についてこれまで説明してきた。該バ
ネ接触要素は、以下の寸法を有するものである（特に指
定しない限り、単位milで示す）。
【００６３】寸法 範囲 好適値 L 10〜1000 60〜100 H 4〜40 5〜12 d1 3〜15 7±1 d2 0〜15 7±1 d3 0.25〜5 3 w1 3〜20 8〜12 w2 1〜10 2〜8 t1 1〜10 2〜5 t2 1〜10 1〜5 α 0〜30° 2〜6° β 0〜30° 0〜6° これら寸法より、以下の一般的な関係が明らかとなる。
【００６４】「L」は「H」の少なくとも約５倍である。
【００６５】「d1」は「H」の小部分であり、例えば、
「H」の大きさの1/5〜1/2である。
【００６６】「w2」は「w1」の大きさの約1/2であり、
及び「H」の小部分であり、例えば、「H」の大きさの1/
10〜1/2である。
【００６７】「t2」は「t1」の大きさの約1/2であり、
例えば、「H」の大きさの1/10〜1/2である。
【００６８】他の寸法（即ち先端(104)全体の幅及び長
さ（即ち床投影面積））もまた重要である。奥まった電
子部品の端子（例えば半導体デバイスのボンディングパ
ッドであってパッシベーション材料により取り囲まれて
いるボンディングパッド）と先端が接触することが期待
される場合には、かかる接触を行うよう先端の床投影面
積を確実に十分に小さく（例えば4mil×4mil未満に）す
ることが望ましい。さもなければ、接触造作(108)を、
かかる奥まった端子との接触を行うよう十分な高さ(d3)
を有するものにする必要がある。一般的に言えば、所与
の用途の特殊性によって、適当な先端の設計を選択する
ことが必要となる。例えば、シリコンデバイス上のボン
ディングパッドとの接続を行うには、図１Ｄに示す先端
の設計が最も適切なものと思われる。バンプC4との接触
を行うには、図１Ｅ（以下で説明する）に示す先端の設
計が最も適切なものと思われる。
【００６９】図１Ｅは、本発明の代替実施例を示すもの
であり、この場合には、上述のPCT出願PCT/US96/08107
号に記載されているような不連続の接触先端168をバネ
接触要素の接触端部分164にろう付け等により取り付け
ることができる。これにより、バネ接触要素(150)とは
異なるメタラジーを有する接触先端構造168を提供する
ことが可能となる。例えば、バネ接触要素(150)のメタ
ラジーは、その機械的特性（弾性、バネ特性等）及び全
般的な導電能力を目的とすることが適当なものであり、
一方、該バネ接触要素(150)に取り付けられる接触先端
構造168のメタラジーは、それと接触する電子部品（以
下の符号422を参照）の端子（以下の符号420を参照）と
の優れた電気的接続を行うこと（及び必要であれば優れ
た耐摩耗性を有すること）を目的とすることが適当なも
のである。
【００７０】接触構造の作製 上述のような接触要素は、本書で説明するようなスケー
ル（寸法）で、バネ材料の箔を打ち抜いて空間変形部品
等の電子部品上の精確な位置に取り付けることが困難な
ものである。
【００７１】本発明の一態様によれば、フォトリソグラ
フィ等のプロセスを用いて、ファインピッチのマイクロ
エレクトロニクスに関する相互接続部としての使用に適
した公差（バネ自体の公差及び複数のバネの相対位置に
関する公差）で、本発明のバネ接触要素が作製される。
【００７２】図２Ａないし図２Ｊは、上述の弾性接触構
造100(150)を作製するための典型的なプロセスを示すも
のである。しかしながら、本発明は、この典型的なプロ
セスに限定されるものではない。
【００７３】図２Ａに示すように、シリコンウェハ等の
犠牲基板202から始まり、該犠牲基板の表面にシリコン
窒化物（「窒化物」）のブランケット層204が付与され
る。該層204は、該プロセスの後続ステップでエッチ停
止部として働くものである。フォトレジスト等のマスキ
ング材料層206が、該窒化物層204上に付与され、従来の
フォトリソグラフィ技術（例えばマスクに対する化学線
光の透過）を用いてイメージ処理及び現像処理が行われ
る。
【００７４】犠牲基板が、シリコン、アルミニウム、
銅、セラミック等からなる群から選択された材料である
ことは、本発明の範囲内に含まれる。その例として、シ
リコン半導体ウェハという形のシリコンが挙げられる。
又は、箔若しくはシートという形のアルミニウム又は銅
が挙げられる。又は、別の基板上の層という形のアルミ
ニウム又は銅が挙げられる。犠牲基板はまた、銅-イン
バー-銅またはアルミニウム-アルミナ-アルミニウムと
いった「被服(clad)」（多層）構造とすることができ、
好適には、接触構造が最終的に取り付けられる部品と同
じ熱膨張係数を有するものとなる。以下に挙げる例は、
犠牲基板の「熱膨張係数の一致」に関して、シリコンの
犠牲基板に適用可能なものである。本発明が最も関係す
る技術分野の当業者であれば、他の（シリコン以外の）
材料から形成される犠牲基板で上記に匹敵する結果を得
るための方法について容易に理解されよう。過酸化水素
により容易にエッチングされるチタン-タングステンか
ら犠牲基板を形成することができることは、本発明の範
囲内である。
【００７５】従来の化学エッチング技術を用いることに
より、図２Ｃに示すように、犠牲基板202の表面に層20
6,204の両方を通して開口210を形成することができる。
該開口210の領域で、犠牲基板の表面が露出する。ま
た、犠牲基板の表面は、エッチングにより除去されなか
った層206,204の残留（残りの）部分204a,206aによって
覆われる。
【００７６】代替的には、図２Ｂに示すように、レー
ザ、電子ビーム(E-beam)を含む既知技術等の他の技術を
用いて、フォトレジスト206の選択部分を除去すること
ができる。その結果として生じる窒化物層204の露出し
た（もはや被覆されていない）部分は、化学エッチング
技術を用いて除去することができる。その結果として、
図２Ｃに示すように、犠牲基板の表面に対する開口210
を形成することができる。レーザを用いてマスキング層
206の所定部分を除去する（それ以外の部分206aは残留
部分である）ことにより、結果的に得られる開口210に
ついて一層慎重に制御された縦横比を得ることが可能と
なり、例えば、該開口に、一層急勾配で一層深く、及び
一層垂直な側壁を得ることが可能となる。
【００７７】図２Ｄに示すプロセス200の次のステップ
では、基板の選択的なエッチングのための既知の化学物
質(chemistry)を用いて、犠牲基板202が、窒化物層204
を通る開口210でエッチングされる。例えば、水酸化カ
リウム(KOH)を用いてシリコン基板の選択的なエッチン
グを（窒化物に関して）行うことができる。これによ
り、基板202にトレンチ220が形成される。該トレンチ22
0の深さは、上述の離隔高さ「d2」（図１Ａ参照）と一
致するように制御される。また、基板202としてシリコ
ンウェハを使用する場合には、該トレンチの側壁222
は、好適には、基板の結晶構造に固有であり該結晶構造
により制御されるような（90°ではなく）54.74°とい
った非垂直角「θ」を呈するものとなる。例えば、エッ
チング時に(100)結晶方位を有するシリコン基板は、(11
1)平面でエッチングされることになる。
【００７８】トレンチ220の形成後、エッチング停止層2
04の残留部分204aを除去するのが好ましい。
【００７９】図２Ｅに示すプロセス200の次のステップ
では、図２Ａないし図２Ｄに関して図示及び説明した以
前のステップが繰り返されて、トレンチ220から長手方
向にオフセットされると共に該トレンチ220と隣接する
別のトレンチ230が犠牲基板220に形成される。代替的に
は、トレンチ230は、以前に形成されたトレンチ220の端
部（図の右側）に形成することができる。換言すれば、
エッチング停止層224（エッチング停止層204と比較のこ
と）が付与され、該エッチング停止層224上にマスキン
グ層（図示せず、マスキング層206と比較のこと）が付
与され、該マスキング層及びエッチング停止層を介して
開口が形成されて、基板がエッチングされる。その結
果、基板202にトレンチ230が生じ、該トレンチ230の深
さは、上述の離隔高さ「d1」（図１Ａを参照）と一致す
るように制御される。また、上述のように、基板202と
してシリコンウェハを用いる場合には、トレンチ230の
側壁232は、好適には、垂直ではなく「角度付け」され
る。
【００８０】図２Ｆに示すプロセス200の次のステップ
では、図２Ａないし図２Ｄに関して図示及び説明した以
前のステップが繰り返されて、第２のトレンチ230の底
部で犠牲基板202に小さな幾何学的な侵入部（くぼみ）2
40（図１Ｄの「d3」と比較のこと）が形成される（用語
「侵入部」は、結果的に得られるバネ接触要素上に作製
されることになる結果的に生じる突起造作(108)の「ネ
ガ(negative)」と相補的なものとして選択されたもので
ある。造作240は、「くぼみ」、「凹部」、「へこ
み」、又は「沈み彫り部」であると考えることもでき
る）。即ち、エッチング停止層234（エッチング停止層2
04,224と比較のこと）が付与され、該エッチング停止層
234上にマスキング層（図示せず、マスキング層206と比
較のこと）が付与され、該マスキング層及びエッチング
停止層を介して小さな開口が形成されて、基板がエッチ
ングされる。侵入部240の形状は、好適には、上述のよ
うに逆ピラミッド型（図で見た場合）であり、シリコン
の結晶角で側部を有するのが適当である。以下の説明か
ら明らかなように、この侵入部240は、上述の接触構造1
00の先端にあるトポロジー造作108（ピラミッド、切頭
ピラミッド等）を画定するものとなる。最後に、窒化物
層234が除去される。
【００８１】トレンチ220,230の各々は、それよりも大
きくてくぼみ240も含む全体的なトレンチの「サブトレ
ンチ」であると考えることができる。
【００８２】図２Ａないし図２Ｆの各ステップは、弾性
接触構造を上部に作製するために犠牲基板を用意するこ
とに関して説明するものである。上述のステップのうち
の何れかのステップを上記順序と異なる順序で実施する
ことは、本発明の範囲内である。例えば、トレンチ220
を形成する前にトレンチ230を形成することが可能であ
る。
【００８３】ここで、既に能動デバイスが形成されてい
るシリコンウェハ上で上述のプロセスを実施できること
は本発明の範囲内である、と言うことができる。ただ
し、明らかではあるが、トレンチ（220,230）及び造作
（240）の形成は、i)それらが能動デバイスを含まない
ウェハ領域に形成されない限り、又は、ii)バネ接触要
素が犠牲基板上に作製され次いで能動デバイス取り付け
られ（例えば以下の図４Ａ及び図４Ｂを参照のこと）な
い限り、又は、iii)上述の犠牲基板（202）の役割を果
たすのに適した材料の層がウェハの表面に最初に付与さ
れない限り、該能動デバイスを十分に破壊し得るものと
なる。
【００８４】上述のように、犠牲基板には、該基板の表
面よりも低い（該基板の表面内へと延びる）第１のトレ
ンチ220と、該第１のトレンチ220よりも低くて（該第１
のトレンチ220内へと更に深く延びて）該第１のトレン
チ220と（端部同士が）隣接する第２のトレンチ230と、
該基板内へと更に深く延びる前記第２のトレンチ230内
の侵入部（負の突起、くぼみ）とが用意される。接触要
素は、これらトレンチ内に作製され、次いで該トレンチ
から「解放する」ことが必要になる。
【００８５】図２Ｇに示すプロセス200の次のステップ
では、１つ又は２つ以上の金属層がスパッタリング等に
よって基板202上にブランケット蒸着(blanket deposit)
される。その一例として、アルミニウムの層252及びそ
れに次ぐ銅の層254が挙げられる。かかる層の典型的な
厚さは次の通りである。 ●第１の層252 ： 5,000〜50,000Å、好適には20,000
Å ●第２の層254 ： 1,000〜50,000Å、好適には5,000
Å これらの層252,254の目的は一般に次の通りである。 ● 第１の層252は、金属（アルミニウム等）であり、
「解放」層としての最終的な使用のために選択される。 ● 第２の層254は、後続層（以下で説明する符号256）
の堆積のための「シード(seed)」層として働くものであ
り、前のアルミニウム層252の場合には、前の「解放」
層252を除去した結果として後続の層256が「汚染され
る」のを防止するものとなる。この層は、最終的なバネ
接触要素から除去可能なものであり、解放プロセス中に
保護「キャップ」層として働くものとなる。
【００８６】層252,254は共に、犠牲基板に組み込まれ
る「解放機構」を構成し、その使用時には、（以下で説
明するように）犠牲基板上に形成されたバネ接触要素が
電子部品の端子に取り付けられた後に該犠牲基板を除去
することを可能にする。
【００８７】結果的に得られる接触構造（100,150）を
形成する金属材料は、水溶液からの材料の堆積、電解メ
ッキ、無電界メッキ、化学蒸着(CVD)、物理蒸着(PVD)、
液体又は固体前駆物質の誘導分解を介して材料の堆積を
生じさせるプロセス等（これらの材料を堆積させるため
の技術は一般に周知のものである）を含めた様々なプロ
セスを含む（がこれに限定されることのない）適当なあ
らゆる技術により、トレンチ及び該トレンチに形成され
た造作内へと堆積させることが可能である。電気メッキ
は、一般に好適な技術である。
【００８８】次に、図２Ｈに示すように、フォトレジス
ト等のマスキング層258（マスキング層206と比較のこ
と）が、基板に付与され、結果的に得られる所望のバネ
接触要素（図１Ａ及び図１Ｂを参照のこと）の長さ
「L」及び幅（「w1」及び「w2」及びそれらの間の幅）
に対応する開口260を有するようにパターン形成が行わ
れる。比較的薄い「構造(structural)」金属層256は、
ニッケル等の適当な材料の電気メッキといった適当なあ
らゆるプロセスを用いて、前に付与された層252,254の
上部で、開口260内に堆積される。該層256は、結果的に
得られるバネ接触要素（100）の機械的特性を制御（支
配）することを意図したものである。開口260には、ト
レンチ220、トレンチ230、くぼみ240、及び第１のトレ
ンチ220に隣接して続く基板202の部分が含まれる。
【００８９】この層256の典型的な平均厚さ（(t1+t2)/
2）は、1〜10mil、好適には1〜5milである。該層256に
適した材料（ニッケル又はその合金）については、既に
上述したとおりである。
【００９０】更に別の層を接触構造の構成に含めること
は、本発明の範囲内である。例えば、層256を堆積させ
る前に、導電性についての優れた電気的特性、低接触抵
抗、はんだ付け可能性、及び腐食に対する耐性に関して
選択された材料層を堆積させることが可能である。その
例としては、金又はロジウム（両方とも卓越した接触材
料である）、ニッケル-コバルト（ろう付けのための良
好な材料）、金（ろう付けのための別の良好な材料）等
が挙げられる。
【００９１】図２Ｉに示すプロセス200の次のステップ
では、マスキング層258が除去されて、層252,254が露出
される。これらの層は、基板上に残留する部分の全て
が、細長い構造270（構造100と比較のこと）となり、該
構造270が、一端272（102と比較のこと）、他端274（10
4と比較のこと）、中央部分276（106と比較のこと）、
及び前記端部274における隆起したトポロジー造作278
（108と比較のこと）を有するように、選択的に化学エ
ッチングされるのが適当である。この細長い構造270
が、結果的に得られるバネ接触要素である。
【００９２】図２Ｊは、結果的に得られる構造270を、
未だ基板上にある状態で、図示の明瞭化のために層252,
254を省略して示す、別の断面図である。この構造270と
図１Ａのバネ接触要素100との類似性については容易に
理解されよう。
【００９３】本発明が最も関係する技術分野の当業者で
あれば、犠牲基板上の複数の位置で上述のプロセスを容
易に実施することが可能であり、これにより、基板202
上の複数の精確に制御された所定位置に作製された複数
の接触構造（270）を得ることが可能となる、というこ
とが理解されよう。
【００９４】説明の明瞭化のため、１つの位置に作製さ
れた１つの典型的な構造270に関して該プロセスを説明
してきた。
【００９５】犠牲基板のパターン形成を行って結果的に
得られる単一の接触要素に対応する複数のトレンチを形
成するのではなく、犠牲基板に単一の極めて幅の広い１
組のトレンチ（220,230,240）を作成し、次いで付加的
な最終的なマスキング及びエッチングステップを実施し
て独立した複数の接触要素を確定することが可能である
ことは、本発明の範囲内である。かかるプロセスは、図
２Ａないし図２Ｇに関して上述したプロセスと同様のプ
ロセスに次いで金属層（256）のブランケット蒸着を行
い、次いでマスキング及びエッチングを行って個々の接
触要素を確定するものである。
【００９６】代替実施例 図３Ａ及び図３Ｂは、上記説明の技術により作成された
接触構造の多数の考え得る実施例の内の１つ（300）を
示すものである。平坦な接続タブ（符号110参照）の代
わりに、幾分切頭ピラミッド状の結合造作（スタッド）
310が、接触構造300の基部304における取付用造作とし
て作成されている。該接触構造300が空間変形部品等の
基板に取り付けられる際に、該スタッド310により、組
立作業中の位置合わせミスに関する公差が許容されるこ
とになる。該接触構造300の残りの部分は、接触構造270
に関して上述したものと同様であり、即ち、中央本体部
分306（符号276と比較のこと）、接触端部分304（符号2
74と比較のこと）、及び造作308（符号278と比較のこ
と）である。
【００９７】細長い弾性（バネ）相互接続（接触）要素
を犠牲基板上に作成するための典型的なプロセスについ
てこれまで説明してきた。これは、「中間的な」製品と
考えることができ、以下に示すような更なる用途に備え
るものである。 代替実施例Ａ：これらのバネ接触要素を単に犠牲基板か
ら除去し、その結果として「バネのバケット(bucket)」
が得られ、これを自動的な機器等と共に電子部品に取り
付けることができる。ただし、この場合には、複数のバ
ネ接触要素を互いに対してリソグラフィ的に（即ち極め
て近接した公差に）配置する利益は失われることにな
る。 代替実施例Ｂ：バネ接触要素を電子部品上に取り付ける
ための一層「実施可能な」技術であり、該技術は、犠牲
基板上にある接触構造（の基部端を）を電子部品又は基
板に取り付けた後に該犠牲基板を除去するステップを含
む。これについては、図４Ａないし図４Ｃに関して以下
で説明する。
【００９８】犠牲基板の除去 上記代替実施例（「Ａ」又は「Ｂ」）に関し、犠牲基板
の除去（即ち、接触要素が上部に存在する犠牲基板から
の作製中の該接触要素の解放）に適した機構を用いる必
要がある。これに適した典型的な機構には以下のものが
含まれる（がこれに限定されるものではない）。
【００９９】● 化学エッチングを行って犠牲基板（20
2）から接触構造（例えば270）を解放する。上述のよう
に、アルミニウム層252は、犠牲基板202からの接触構造
270の分離を生じさせるように容易に選択的にエッチン
グを行うことが可能なものである（銅層254は、かかる
プロセス中における層256の汚染を防止するのを助ける
ものであり、最終的には分離された接触構造270からエ
ッチングにより除去される）。
【０１００】● 上述のアルミニウム層及び銅層の代わ
りに、互いに対して非浸潤性(non-wetting)であり、及
び／又は加熱された際に球形になる(ball up)（例えば
鉛、インジウム、スズ等）材料の層を使用し、基板202
を加熱して接触構造270を犠牲基板202から解放する。
【０１０１】基板への接触要素の取り付け 上述のように、犠牲基板（例えば202）上に作製された
複数の接触構造（例えば270）は、別の基板又は空間変
形部品等の電子部品に取り付ける（固着する）ことがで
きるものである。
【０１０２】図４Ａは、複数の（多数の内の２つのみを
図示する）接触構造402（100,150,270,300と比較のこ
と）が犠牲基板404（202と比較のこと）上に作製されて
いる技術400を示すものである。該接触構造402の基部端
部分（310と比較のこと）は、上述のプローブカードア
センブリの空間変形部品等の電子部品408上の対応する
複数の端子406と接触させられ、この状態で、該基部端
部分が端子406にはんだ付け又はろう付け（410）され
る。
【０１０３】接触構造（402）の基部端部分を電子部品
の端子に固着させるために、ろう付け、溶接（例えばス
ポット溶接）、はんだ付け、導電性エポキシ、端子に対
する接触構造の適当なあらゆる態様での固定(tackin
g)、および端子に対する接触構造のメッキ（例えば電気
メッキ）による固着等を含め、適当なあらゆる技術及び
／又は材料を用いることが可能であることは、本発明の
範囲内である。
【０１０４】犠牲基板404が上述のような任意の適当な
方法（例えば化学エッチングや加熱）で除去され、その
結果、図４Ｂに示すように、バネ接触要素(402)が固定
された電子部品が得られる。
【０１０５】図４Ｂから自明なように、表面に複数の端
子を有する電子部品に複数の細長いバネ接触要素を取り
付けることができる。各バネ接触要素は、基部端及び該
基部端と反対側の接触端を有し、該基部端によって電子
部品の対応する端子に取り付けられる。各バネ接触要素
の接触端は、その基部端から横方向にオフセットされた
位置に向かって電子部品の表面上に延びる。
【０１０６】上述のように、取付後、接触構造402（100
と比較のこと）は、「L1」という「有効」長を有し、該
長さは、先端造作（108と比較のこと）と、基部端（102
と比較のこと）が電子部品408に固定される最内方位置
との間の長さである。この「有効」長とは、接触構造の
先端に（例えば先端造作において）加えられた圧縮力に
応じて該接触構造が変形することができる範囲の長さを
表すものである。
【０１０７】図４Ｃは、本発明のバネ接触要素（弾性接
触構造）の適用例を示すものであり、この場合、該バネ
接触要素は、図４Ｂに関して説明した態様でプローブカ
ードアセンブリ（図示せず）の空間変換構成要素(408)
に取り付けられており、接触端における接触造作（308
と比較のこと）が、半導体デバイス等の電子部品420の
端子422と、又は複数の半導体デバイスを有する半導体
ウェハ（図示せず）の所定領域と、圧力により接触する
ようになっている。図１Ｅに関して上述したように、バ
ネ接触要素の接触端部分に独立した別個の接触先端構造
を固着させることは、本発明の範囲内である。
【０１０８】構造402が取り付けられる基板（部品）、
例えば、図４Ｃに示す部品408をASIC等の能動要素とす
ることは、本発明の範囲内である。
【０１０９】図４Ｃに示すように、構造(例えば402)が
取り付けられる部品又は基板に（図示のような）連続し
た又は区分化された接地平面を設けてインピーダンスを
制御し得ることもまた、本発明の範囲内である。かかる
接地平面は、構造402の直ぐ下方で整列された複数の接
地ライン412から構成することが可能である。ただし、
該構造の先端が変形するための十分な間隙を確保する必
要がある。代替的には、接地平面412を絶縁層で被覆す
ることも可能である。別の方法として、接地平面のライ
ン414を、構造402の直ぐ下方から僅かに（例えばx軸方
向に1milだけ）オフセットさせて該構造と平行に、基板
408の表面上に配置することが可能である。
【０１１０】図４Ｄは、本発明の代替実施例440を示す
ものであり、接触構造450（402と比較のこと）が取り付
けられた基板又は部品444（408と比較のこと）の表面に
キャビティ（トレンチ）442が形成されている。該トレ
ンチ442は、少なくとも接触構造の接触端部分454（104
と比較のこと）の下方に位置するように配置され、好適
には、バネ接触要素における隣接する中央本体部分456
（106と比較のこと）の大部分の下方に延びるものとな
る。基板444における深さ「d4」の該トレンチは、接触
端部分454が電子部品（図４Ｃ参照）に対して付勢され
た際に該接触端部分454の一層大きな範囲の変形を可能
とするように、適当な距離だけ延びる。図４Ｄでは、複
数の（多数の内の２つを示す）バネ接触要素の下方に延
びる１つのトレンチ442が示されている。電子部品(444)
に取り付けられた複数のバネ接触要素(450)の各々の下
方に別個のトレンチが１つずつ設けられていることは、
本発明の範囲内である。
【０１１１】図４Ｅは、本発明の代替実施例を示すもの
であり、この場合、バネ接触要素460は、電子部品470の
表面から延びるスタッド472を介して電子部品470に取り
付けられている。該バネ接触要素460の基部端462は、ス
タッド472にろう付けされるのが適当である。スタッド4
72は、3〜4milの高さを有するのが適当である。
【０１１２】図４Ｅが示す本発明の代替実施例はまた、
バネ接触要素460に（２つの階段部分ではなく）単一の
階段部分又はオフセットが形成されたものである。同図
に示すように、中央本体部分466からの基部端部分462の
オフセット（図１Ａの「d2」と比較のこと）はゼロであ
る。換言すれば、この実施例では、基部端部分462は中
央本体部分466と同一平面上にある。基部端部分にオフ
セットが存在しないため、本体部分466が電子部品470の
表面よりも上方に位置するように、基部端462が電子部
品470の表面上のスタッド472に取り付けられる。接触端
部分464（104と比較のこと）は好適には、中央本体部分
466から距離「d1」だけオフセットされた状態に維持さ
れる。同図面により示唆されるように、本発明の多数の
変形例（代替実施例）を組み合わせて、電子部品に固着
されるバネ接触要素の所望の構成を達成することが可能
である。
【０１１３】図４Ｆは、本発明の別の実施例を示すもの
であり、この場合、バネ接触要素（接触構造）480に
は、（１つ又は２つの階段部分ではなく）いかなる階段
部分又はオフセットも形成されない。前述の例の場合の
ように、中央本体部分486からの基部端部分482のオフセ
ット（図１Ａの「d2」と比較のこと）はゼロであり、基
部端部分482は中央本体部分486と同一平面上にある。基
部端部分にオフセットが存在しないため、本体部分486
が電子部品490の表面よりも上方に位置するように、基
部端482が電子部品490の表面上のスタッド492に取り付
けられる。また、中央本体部分486からの接触端部分484
（104と比較のこと）のオフセット（図１Ａの「d1」と
比較のこと）はゼロであり、接触端部分484は中央本体
部分486と同一平面上にある。接触端部分にオフセット
が存在しないため、接触構造480により接触される部品
（図示せず、420と比較のこと）から本体部分486が隔置
されるように、予め作成された接触先端構造488（168と
比較のこと）が接触端484に固着される（例えばろう付
けにより結合される）。
【０１１４】プローブ応用例 図５は、１つの応用例を示すものであり、この場合に
は、上述のような複数のバネ接触要素500が空間変形部
品等の基板上に配置されて上述のような態様で固着さ
れ、それらの接触端が、周辺に沿ってボンディングパッ
ドが配設された半導体デバイスの該ボンディングパッド
との接触を行うのに適した態様で配置されるようになっ
ている。
【０１１５】各接触要素500(100と比較のこと)は、基部
端502（102と比較のこと）及び接触端504（104と比較の
こと）を有しており、プローブカードアセンブリの空間
変換要素（破線510により概略的に示す）等の電子部品
に取り付けられる。接触端504は、半導体デバイス等の
電子部品（破線520により概略的に示す）のボンディン
グパッド522（円により概略的に示す）のパターンと鏡
像をなすパターンで互いに近接して配置されている。バ
ネ接触要素500は、それらの接触端504から扇状に広がっ
ており、それらの基部端502がそれらの接触端504よりも
一層大きなピッチ（互いの間隔）で配置されるようにな
っている。
【０１１６】図６は、別の応用例を示すものであり、こ
の場合には、上述のような複数のバネ接触要素600が、
空間変形部品等の基板上に配置されて上述のような態様
で固着され、それらの接触端が、（半導体デバイスの）
中央線に沿って行方向にボンディングパッドが配列され
た半導体デバイスの該ボンディングパッドとの接触を行
うのに適した態様で配置されるようになっている。
【０１１７】各バネ接触要素（100と比較のこと）は、
全体的に符号600で示すものであり、基部端602（102と
比較のこと）及び接触端604（104と比較のこと）を有し
ており、プローブカードアセンブリ（図示せず）の空間
変換要素（破線610により概略的に示す）等の電子部品
に取り付けられる。接触端604は、半導体デバイス等の
電子部品（破線620により概略的に示す）のボンディン
グパッド622（円により概略的に示す）のパターンと鏡
像をなすパターンで互いに近接して配置されている。バ
ネ接触要素600は、以下の順序で配置されている。 ● 第１のバネ接触要素600aは、比較的短く（例えば、
60milの長さを有し）、電子部品620の一方の側（図の右
側）に向かって延びるように配置される。 ● 第２のバネ接触要素600bは、第１のバネ接触要素60
0aに隣接し、比較的短く（例えば、60milの長さを有
し）、電子部品620の反対側（図の左側）に向かって延
びるように配置される。 ● 第３のバネ接触要素600cは、第２のバネ接触要素60
0bに隣接し、比較的長く（例えば、80milの長さを有
し）、電子部品620の一方の側（図の右側）に向かって
延びるように配置される。 ● 第４のバネ接触要素600dは、第３のバネ接触要素60
0cに隣接し、比較的長く（例えば、80milの長さを有
し）、電子部品620の反対側（図の左側）に向かって延
びるように配置される。
【０１１８】このようにして、接触端604が、ボンディ
ングパッド622と同じファインピッチで配置され、基部
端602が、それよりも大幅に大きな相互のピッチで配置
される。
【０１１９】この２つの異なる長さの接触構造のみにつ
いての説明は、単に例示を目的としたものであり、３つ
以上の異なる長さを有する複数のバネ接触要素を共通の
基板上に配置することが可能であることは本発明の範囲
内である、ということが理解されるべきである。２つの
異なる長さの接触構造についての説明は単なる例示であ
る。
【０１２０】図５及び図６に示した技術は、周辺又はリ
ードオンセンター（LOC：中心にリード線を有する）デ
バイスのプロービングに必要とされるあらゆる配置で複
数のプローブ（バネ接触要素）を作成するために使用可
能なものである、ということは本発明の範囲内である。
【０１２１】更なる造作及び実施例 基板に取り付けられた複数のバネ接触要素が存在し、そ
れらが異なる長さ（例えば図６を参照）を有している場
合であって、該バネ接触要素の断面及びメタラジーが互
いに同一であると仮定した場合には、該異なる長さのバ
ネ接触要素は、明らかに異なる反力（バネ定数k）を呈
するものとなる。
【０１２２】したがって、異なるバネ定数を呈する複数
のバネ接触要素のバネ定数は、１つずつ別個に調節（調
整(tailor)）して互いに一層均一にすることが可能なも
のである、ということは本発明の範囲内である。
【０１２３】図７Ａは、バネ定数の調整技術を示すもの
である。この例では、バネ接触要素700（450と比較のこ
と）は、その基部端702（452と比較のこと）により電子
部品710（444と比較のこと）に取り付けられる。トレン
チ712（442と比較のこと）は、電子部品710の表面に形
成され、バネ接触構造700の接触端704（454と比較のこ
と）の下から、その本体部分706（456と比較のこと）に
沿って、バネ接触要素700の基部端702に向かい、位置
（点）「P」まで延びる。該位置「P」は、所定の一定距
離（例えば接触端704から60mil）に位置する。接触端70
4に対して下方に力が加えられると、本体部分706が点
「P」でトレンチ712の端部と接触してバネ接触要素700
の最外方部分のみが変形可能となるまで、バネ接触要素
700全体が曲がる（変形する）ことになる。バネ接触要
素700の最外方部分は「有効」長「L1」を有している。
このようにして、（点「P」がバネ接触要素の中央本体
部分の範囲内のどこかに含まれる限り、）加えられた力
に対する反作用を様々な長さのバネ接触要素間で均一に
することができる。
【０１２４】図７Ｂは、バネ定数のもう１つの調整技術
を示すものである。この例では、バネ接触要素720（450
と比較のこと）は、その基部端702（452と比較のこと）
により電子部品710（444と比較のこと）に取り付けられ
る。構造732（712と比較のこと）は、電子部品730（710
と比較のこと）の表面とバネ接触要素720の中央本体部
分726（706と比較のこと）との間の位置で該電子部品73
0の表面上に形成され、本体部分726（706と比較のこ
と）に沿って、バネ接触要素700の接触端724に向かい、
（図７Ａに関して）上述したような接触端724から所定
の一定距離に位置する位置（点）「P」まで延びる。該
構造732は、電子部品730の表面上に配置されたガラス又
は予めカットされたセラミックのリング等の任意の硬質
材料のビードとするのが適当である。接触端724に対し
て下方に力が加えられると、バネ接触要素720の最外方
部分（点「P」から接触端724まで）のみが変形可能とな
る。前述の実施例の場合のように、加えられた力に対す
る反作用を様々な長さのバネ接触要素間で均一にするこ
とができる。
【０１２５】図７Ｃは、バネ定数の別の調整技術を示す
ものである。この例では、バネ接触要素740（720と比較
のこと）は、その基部端742（722と比較のこと）により
電子部品750（730と比較のこと）に取り付けられる。カ
プセル化構造752（732と比較のこと）は、前述の実施例
の構造732と類似した態様で電子部品750の表面上に形成
される。しかしながら、この場合には、構造752は、バ
ネ接触構造740の基部端742を完全にカプセル化し、バネ
接触要素740の本体部分746（726と比較のこと）に沿っ
て、その接触端744に向かい、（図７Ｂに関して）上述
したような接触端744から所定の一定距離に位置する位
置（点）「P」まで延びる。バネ接触要素740の最外方部
分は「有効」長「L1」を有している。前述の実施例の場
合のように、接触端744に対して下方に力が加えられる
と、バネ接触要素740の最外方部分（点「P」から接触端
744まで）のみが変形可能となる。前述の実施例の場合
のように、加えられた力に対する反作用を様々な長さの
バネ接触要素間で均一にすることができる。
【０１２６】図７Ｄは、バネ定数の更に別の調整技術を
示すものである。この例では、バネ接触要素760（740と
比較のこと）は、その基部端762（742と比較のこと）に
より電子部品770（750と比較のこと）に取り付けられ
る。この例では、本体部分766は、（図７Ｃに関して）
上述したような接触端764から所定の一定距離に位置す
る位置（点）「P」に「曲部」772が形成されている。バ
ネ接触要素760の最外方部分は「有効」長「L1」を有し
ている。上述の例の場合のように、接触端764に対して
下方に力が加えられると、バネ接触要素760の最外方部
分（点「P」から接触端764まで）のみが変形可能となる
（曲部772は、該曲部772が電子部品770の表面に接触す
る前に接触構造全体が僅かに変形し、該曲部772が電子
部品770の表面に接触した後に該バネ接触要素の最外方
部分のみが変形を続けるような大きさ及び形状にするこ
とが可能である）。前述の実施例の場合のように、加え
られた接触力に対する反作用を様々な長さのバネ接触要
素間で均一にすることができる。
【０１２７】異なる全長（「L」）を有するバネ接触要
素間でバネ定数を「均一化」するために他の技術を用い
ることが可能であることは、本発明の範囲内である。例
えば、それらバネ接触要素の幅及びテーパー角「α」を
互いに異ならせて所望の結果を得ることが可能である。
【０１２８】代替実施例 上記で説明及び図示したバネ接触要素は、細長くて直線
的な（y軸に沿って配置された）ものであり、z軸方向
（即ち、バネ接触要素が取り付けられる部品又は基板と
直交する方向）の動き（変形）に適応させるのに一般に
最も適したものであった。
【０１２９】結果的に得られるバネ接触要素に更に別の
「寸法」及びそれに見合った更に別の動きの自由度を組
み込むことは、本発明の範囲内である。
【０１３０】図８Ａは、バネ接触要素800の中央本体部
分806（106と比較のこと）が一直線でないこと（顕著な
相違点）を除き、上述の技術により作製されたバネ接触
要素800を示すものである。該中央本体部分806は、一平
面（例えばx-y平面）内に形成されてはいるが、x軸方向
に沿ってジグザグであると共に、y軸と交差するものと
して示されており、この場合には、基部端802（102と比
較のこと）は、接触端804（104と比較のこと）又は該接
触端804に配設された接触造作808とは異なるx座標を有
することになる。
【０１３１】図８Ｂは、中央本体部分856（806と比較の
こと）と接触端部分854（804と比較のこと）との間の階
段部分に加えて中央本体部分856と基部852（802と比較
のこと）との間に階段部分があることを除き、図８Ａの
バネ接触要素800と多くの点で類似するバネ接触要素850
を示すものである。該バネ接触要素850は、その接触端8
54に接触造作858（808と比較のこと）を有している。
【０１３２】インピーダンスの制御 （特に速度テストで）半導体デバイスのプロービングに
使用する場合には、バネ接触要素が、制御されたインピ
ーダンスを有していることが有利である。
【０１３３】図９Ａないし図９Ｃは、バネ接触要素にお
いて制御されたインピーダンスを達成するための本発明
による技術900を示すものである。
【０１３４】第１ステップでは、図９Ａに最も良く示さ
れているように、バネ接触要素900（700と比較のこと）
が、その基部端902（702と比較のこと）により、プロー
ブカードアセンブリの空間変換要素等の電子部品910（7
10と比較のこと）の端子912に取り付けられる。接触先
端904（704と比較のこと）は、電子部品910の表面の上
方に配置され、接触造作を有するものとして示されてい
る。該バネ接触構造は、その基部端と先端との間に中央
本体部分906（706と比較のこと）を有している。
【０１３５】次のステップで、図９Ｂに最も良く示され
ているように、バネ接触要素の先端904がマスクされ
（図示せず）、パリレン(parylene)等の適当な薄い（例
えば1〜10μm）絶縁層920が、蒸着等によって、該バネ
接触要素の先端904を除いた全ての部分、及び電子部品
の隣接表面上に堆積される。
【０１３６】次のステップで、図９Ｂに最も良く示され
ているように、バネ接触要素の先端904がマスクされて
いる（図示せず）間に、適当な薄い（例えば0.25mm未満
の）導電材料（本書で説明した導電性金属材料の何れ
か）の層922が、スパッタリング等によって、該バネ接
触要素の先端904を除いた全ての部分及び電子部品の隣
接表面上に堆積される。最後に、先端904のマスクが除
去される。その結果、導電層922により包囲されると共
に、該導電層922と中央本体部分906との間に絶縁層920
を有する、バネ接触要素の中央本体部分906が得られ
る。
【０１３７】導電層922は、接地平面として働いて結果
的に得られるバネ接触要素のインピーダンスを制御する
ように、接地に接続されるのが適当である。例えば、図
９Ｂに最も良く示されているように、電気的な接地であ
る第２の端子914が電子部品910に配設される。該端子91
4は、絶縁層920を付与する前にバネ接触要素の先端904
と共にマスクし、後続の導電層922が該端子914上にも堆
積して該端子914と接続されるようにするのが適当であ
る。
【０１３８】明らかに、この層920,922の厚さは、連続
的なものになると共にインピーダンスの制御後の探索を
提供するのに十分なものである必要があり、及びバネ接
触要素の機械的な動作に干渉するほど厚いべきではな
い。図９Ｂ及び図９Ｃは、実際の比率で表現されたもの
ではない。
【０１３９】図面及び上記記述において本発明を詳細に
図示及び説明してきたが、それらは本発明の例示であっ
て本発明の特徴を限定するものではなく、即ち好適実施
例のみを図示及び説明したものであり、本発明の思想に
含まれる変更及び修正が保護されることを求めているこ
とが理解されよう。疑いなく、本発明が最も関係する技
術分野における当業者であれば、上述の「主題」に関す
る他の多くの「変形例」が実施可能であろうが、かかる
変形例もまた、本書で開示した本発明の範囲内であるこ
とが意図されている。
【０１４０】例えば、結果的に得られるバネ接触要素
は、犠牲基板上にあるとき又は別の基板又は電子部品に
取り付けられた後に、その機械的な特性を強化するため
に熱処理することが可能である。また、バネ接触要素の
部品への（ろう付け等による）取り付けに伴う熱を利用
してバネ接触要素の材料の「熱処理」を行うことも有利
である。
【０１４１】例えば、基板上にフォトレジスト（マスク
材料）の多数の層を堆積させ、それらに開口を形成し、
電気メッキ等のために該開口を供給し(seed)、該開口内
に金属塊を構築し、及び前記フォトレジストを除去する
ことにより、犠牲基板に対するエッチングを行うことな
く本発明と同等のバネ接触要素を作製することが可能で
ある。かかる技術は、能動半導体デバイス上にバネ接触
要素を直接作製するのに特に適したものである。
【０１４２】例えば、バネ接触構造を能動半導体デバイ
ス上に作製し又は固着させることは、本発明の範囲内で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】本発明によるバネ接触要素を示す断面図であ
る。
【図１Ｂ】図１Ａのバネ接触要素の平面図である。
【図１Ｃ】本発明によるバネ接触要素の代替実施例を示
す断面図である。
【図１Ｄ】図１Ｃのバネ接触要素の部分拡大断面図であ
る。
【図１Ｅ】本発明によるバネ接触要素の代替実施例を示
す断面図である。
【図２Ａ】犠牲基板上にバネ接触要素を作製する本発明
による技術を示す断面図である。
【図２Ｂ】犠牲基板上にバネ接触要素を作製する本発明
による技術を示す断面図である。
【図２Ｃ】犠牲基板上にバネ接触要素を作製する本発明
による技術を示す断面図である。
【図２Ｄ】犠牲基板上にバネ接触要素を作製する本発明
による技術を示す断面図である。
【図２Ｅ】犠牲基板上にバネ接触要素を作製する本発明
による技術を示す断面図である。
【図２Ｆ】犠牲基板上にバネ接触要素を作製する本発明
による技術を示す断面図である。
【図２Ｇ】犠牲基板上にバネ接触要素を作製する本発明
による技術を示す断面図である。
【図２Ｈ】犠牲基板上にバネ接触要素を作製する本発明
による技術を示す断面図である。
【図２Ｉ】犠牲基板上にバネ接触要素を作製する本発明
による技術を示す断面図である。
【図２Ｊ】犠牲基板上に位置する本発明によるバネ接触
要素を示す断面図である。
【図３Ａ】犠牲基板上に位置する本発明によるバネ接触
要素の代替実施例を示す断面図である。
【図３Ｂ】犠牲基板を省略して図３Ａのバネ接触要素を
示す斜視図である。
【図４Ａ】犠牲基板上に当初位置する複数のバネ接触要
素を空間変形部品等の別の部品に取り付ける本発明によ
る技術を示す断面図である。
【図４Ｂ】犠牲基板上に当初位置する複数のバネ接触要
素を空間変形部品等の別の部品に取り付ける本発明によ
る技術を示す断面図である。
【図４Ｃ】空間変形部品等の部品に取り付けられた本発
明による複数のバネ接触要素を示す断面図であり、該バ
ネ接触要素は、その使用時に半導体デバイス等の別の部
品のプロービング（別の部品との圧力による一時的な接
触）を行うものとなる。
【図４Ｄ】空間変形部品等の別の部品に複数のバネ接触
要素を取り付けるための本発明による技術のもう１つの
実施例（図４Ｂと比較のこと）を示す断面図である。
【図４Ｅ】空間変形部品等の別の部品に複数のバネ接触
要素を取り付けるための本発明による技術の別の実施例
（図４Ｂと比較のこと）を示す断面図である。同図はま
た、本発明によるバネ接触要素のもう１つの実施例を示
すものでもある。
【図４Ｆ】空間変形部品等の別の部品に複数のバネ接触
要素を取り付けるための本発明による技術の別の実施例
（図４Ｅと比較のこと）を示す断面図である。同図はま
た、本発明によるバネ接触要素の別の実施例を示すもの
でもある。
【図５】本発明によるバネ接触要素の１つの用途（利
用）を示す概略的な（様式化された）平面図である。
【図６】本発明のバネ接触要素の別の用途（利用）を示
す概略的な（様式化された）平面図である。
【図７Ａ】空間変形部品等の別の部品にバネ接触要素を
取り付けるための本発明による技術の別の実施例（図４
Ｄと比較のこと）を示す断面図である。
【図７Ｂ】空間変形部品等の別の部品にバネ接触要素を
取り付けるための本発明による技術の別の実施例（図７
Ａと比較のこと）を示す断面図である。
【図７Ｃ】空間変形部品等の別の部品にバネ接触要素を
取り付けるための本発明による技術の別の実施例（図７
Ａと比較のこと）を示す断面図である。
【図７Ｄ】空間変形部品等の別の部品にバネ接触要素を
取り付けるための本発明による技術の別の実施例（図７
Ａと比較のこと）を示す断面図である。
【図８Ａ】犠牲基板の図示を省略して本発明によるバネ
接触要素の代替実施例（図３Ｂと比較のこと）を示す斜
視図である。
【図８Ｂ】犠牲基板の図示を省略して本発明によるバネ
接触要素の代替実施例（図８Ａと比較のこと）を示す斜
視図である。
【図９Ａ】バネ接触要素における制御されたインピーダ
ンスを得るための技術の最初のステップを示す断面図で
ある。
【図９Ｂ】バネ接触要素における制御されたインピーダ
ンスを得るための技術の次のステップを示す断面図であ
る。
【図９Ｃ】図９Ｂの制御されたインピーダンスを有する
本発明によるバネ接触要素を示す端部の断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ６０／０２４，４０５ (32)優先日 平成８年８月22日(1996．8．22) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ６０／０２４，５５５ (32)優先日 平成８年８月26日(1996．8．26) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ６０／０３０，６９７ (32)優先日 平成８年11月13日(1996．11．13) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ６０／０３２，６６６ (32)優先日 平成８年12月13日(1996．12．13) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ６０／０３４，０５３ (32)優先日 平成８年12月31日(1996．12．31) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ０８／７８４，８６２ (32)優先日 平成９年１月15日(1997．1．15) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ０８／７８８，７４０ (32)優先日 平成９年１月24日(1997．1．24) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ０８／８０２，０５４ (32)優先日 平成９年２月18日(1997．2．18) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ０８／８１９，４６４ (32)優先日 平成９年３月17日(1997．3．17) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 Ｐ−９２，３０４ (32)優先日 平成９年５月６日(1997．5．6) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (72)発明者 エルドリッジ，ベンジャミン，エヌ アメリカ合衆国カリフォルニア州94526, ダンヴィル，シェリ・レーン・651 (72)発明者 マシュー，ゲータン，エル アメリカ合衆国カリフォルニア州94550, リヴモアー，オレンジ・ウェイ・659 (72)発明者 グルーヴ，ゲーリー，ダブリュー アメリカ合衆国カリフォルニア州94588, プレザントン，シングルツリー・シーティ ー・6807 Ｆターム(参考） 2G011 AB01 AB06 AC14 AC32 AE03 4M106 AA01 AA02 AA04 BA01 DD03

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 細長いマイクロエレクトロニクス用バネ
    接触要素であって、 電子部品に接続されている基部端部分と、 前記基部端部分とともに一体に形成され、前記電子部品
    の表面上方に配列されている細長いビーム部分と、 前記細長いビーム部分とともに一体に形成され、前記電
    子部品の表面上方に配列されている接触端部分とからな
    り、 前記マイクロエレクトロニクス用バネ接触要素が、前記
    電子部品の方向への前記接触端部分に加えられる力に応
    答して移動可能であり、前記マイクロエレクトロニクス
    用バネ接触要素が、前記電子部品から前記接触端部分を
    離すように移動させる対向する力をもたらし、 さらに、前記マイクロエレクトロニクス用バネ接触要素
    の前記基部端部分及び前記細長いビーム部分の大部分を
    完全に覆う絶縁被覆と、前記接触端部分が実質上絶縁被
    覆されていないことと、 前記絶縁被覆の実質上全てを完全に覆い、前記細長いマ
    イクロエレクトロニクス用バネ接触要素から電気的に絶
    縁されている導電被覆と、 前記電子部品上に配置されている電気的接触部と、この
    電気的接触部が、所定の電圧をもたらし、前記導電被覆
    に電気的に接続されていることとからなり、 前記所定の電圧が前記マイクロエレクトロニクス用バネ
    接触要素のインピーダンスを制御するバネ接触要素。
  2. 【請求項２】 前記所定の電圧が接地電圧である請求項
    １に記載のバネ接触要素。
  3. 【請求項３】 その表面にトレンチを含む電子部品と、 前記電子部品上の表面に配置され、前記トレンチから隔
    置されている端子と、 前記端子に取り付けられている基部部分及び、前記電子
    部品の表面の上方に隔置され、前記トレンチを横切って
    延伸する本体部分及び、前記トレンチの上方に隔置され
    ている接触部分からなる細長いバネ接触要素と、 前記接触部分が前記トレンチの方へ移動可能であり、前
    記バネ接触要素が第１のバネ定数を有することとからな
    り、 前記接触部分が前記トレンチの方へ十分に移動した場合
    に、前記本体部分が前記表面と前記トレンチの間に位置
    する端部に接触し、その結果前記バネ接触要素が、前記
    トレンチの方へ前記接触部分がさらに移動した場合に、
    前記第１のバネ定数とは異なる第２のバネ定数を有する
    装置。
  4. 【請求項４】 前記細長いバネ接触要素の前記基部部分
    が前記接触部分よりも厚い請求項３に記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記細長いバネ接触要素の前記基部部分
    が前記接触部分よりも幅が広い請求項３に記載の装置。
  6. 【請求項６】 前記接触部分が一体的な突起造作からな
    る請求項３に記載の装置。
  7. 【請求項７】 さらに前記接触部分に取り付けられてい
    る接触先端からなる請求項３に記載の装置。
  8. 【請求項８】 前記細長いバネ接触要素が第１の材料か
    らなり、前記接触先端が第２の材料からなり、前記第１
    の材料が前記第２の材料とは異なる請求項７に記載の装
    置。
  9. 【請求項９】 前記本体部分が少なくとも一度方向を変
    えている請求項３に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記基部部分、前記本体部分、前記接
    触部分が一体的に形成されている請求項３に記載の装
    置。
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