JP2007121198A - Contact probe, manufacturing method therefor, probe unit, and probe card - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ICチップまたは液晶デバイスなどの電子部品の電極に接触させて、電気的な検査を行なうためのコンタクトプローブおよびその製造方法に関する。また、コンタクトプローブを備えるプローブユニットおよびプローブカードに関する。 The present invention relates to a contact probe for making an electrical inspection by contacting an electrode of an electronic component such as a semiconductor IC chip or a liquid crystal device, and a method for manufacturing the contact probe. Moreover, it is related with the probe unit and probe card provided with a contact probe.
ICおよびLSIが高密度に実装された電子部品の電気的な検査をするために、多数のコンタクトプローブを配置したプローブカードが使用される。図6に、従来のカンチレバー型コンタクトプローブの基本構造を示す。図6(a)は、正面図であり、図6(b)は、平面図である。コンタクトプローブは、図6に示すように、先端部61と、バネ部62と、支持部63とを有し、支持部63によりプローブカードに保持される。また、図6に示す例では、配線部64を有する。検査に際しては、コンタクトプローブの先端部61を電子部品の電極に押し付けて、電子部品の各種のデータを収集する。コンタクトプローブは、検査対象である電子部品の電極との確実な接触を得、被測定対象である電極に大きな損傷を与えないようにするため、バネ構造を有する。
In order to electrically inspect electronic components on which ICs and LSIs are mounted at high density, a probe card having a large number of contact probes is used. FIG. 6 shows a basic structure of a conventional cantilever type contact probe. FIG. 6A is a front view, and FIG. 6B is a plan view. As shown in FIG. 6, the contact probe has a
コンタクトプローブを取付けるプローブカードを図7に例示する。図7(a)は、斜視図であり、VIIB−VIIBで切断した断面図が図7(b)である。図7(a)に示すように、プローブカードの上表面には、多数の配線などが半径方向に配列している(図7(a)には、その一部を示す)。また、図7(b)に示すように、プローブカード70は、円板状の基板72と、基板72に組み込まれた針押え部74と、針押え部74に片持ち梁状に支持される複数のコンタクトプローブ76とからなり、コンタクトプローブ76は、基板72の半径の方向に配置する。
A probe card for attaching the contact probe is illustrated in FIG. FIG. 7A is a perspective view, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along VIIB-VIIB. As shown in FIG. 7A, a large number of wirings and the like are arranged in the radial direction on the upper surface of the probe card (FIG. 7A shows a part thereof). Further, as shown in FIG. 7B, the
今日、ICおよびLSIの高集積化が進行し、被検査体である電極の配置密度が高くなるにつれて、コンタクトプローブの集積化が要求されている。このため、カンチレバーを短くし、従来はカンチレバーの延長部材であった配線部を絶縁構造にしたプローブが提案されている(非特許文献1参照)。 Today, with the progress of high integration of ICs and LSIs and the increase in the arrangement density of electrodes as inspection objects, integration of contact probes is required. For this reason, a probe has been proposed in which the cantilever is shortened and the wiring portion, which has conventionally been a cantilever extension member, has an insulating structure (see Non-Patent Document 1).
また、フィルム上に形成したパターン配線の先端を折り曲げて突出させ、コンタクトピンとし、コンタクトピンを、ニッケル−マンガン合金からなる第1の金属層と、靱性および導電性の高い第2の金属層により構成したコンタクトプローブが開示されている(特許文献1参照)。このコンタクトプローブは、靭性および導電性の高い第2の金属層を外側にして折り曲げているため、繰り返し使用することができ、高周波特性に優れるとある。しかし、形状は、狭ピッチ化に対応しているが、実用上は、狭ピッチ化すると、コンタクトピンの幅が狭くなって、十分なバネ力を得るのが困難である。 Further, the tip of the pattern wiring formed on the film is bent and protruded to form a contact pin. The contact pin is composed of a first metal layer made of nickel-manganese alloy and a second metal layer having high toughness and conductivity. A configured contact probe is disclosed (see Patent Document 1). Since this contact probe is bent with the second metal layer having high toughness and electrical conductivity on the outside, it can be used repeatedly and is excellent in high frequency characteristics. However, the shape corresponds to a narrow pitch, but in practice, if the pitch is narrowed, the width of the contact pin becomes narrow and it is difficult to obtain a sufficient spring force.
一方、コンタクトプローブの配置密度を高くするとともに、隣合うプローブの接触を避けるため、針押え部におけるプローブの取付け高さを隣合うプローブ間で変化させ、多段構造としたプローブユニットが知られている(特許文献2参照)。図8(a)に示すように、コンタクトプローブ86の先端部86aから針押え部84までの長さをL1とし、図8(b)に示すように先端部86aの高さをL2としたとき、針押え部84におけるコンタクトプローブ86の取付け位置が、基板82に近いほど、L1とL2が大きくなるように構成している。このため、先端部を一列に配列し、先端部の配置密度を高めることができ、隣合うプローブ間で針圧と滑り量の差を小さくすることができるとある。
しかし、従来のカンチレバー型のコンタクトプローブは、多数の微細プローブのアセンブリが困難であるため、さらなる微細化の要請に対応することが困難な状況にある。 However, since the conventional cantilever-type contact probe is difficult to assemble a large number of fine probes, it is difficult to meet the demand for further miniaturization.
本発明の課題は、多数の微細プローブを容易にアセンブリすることが可能で、電子部品の狭ピッチ化の要請に十分に対応することができるコンタクトプローブおよびその製造法を提供することにある。また、かかるコンタクトプローブを備えるプローブユニットおよびプローブカードを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a contact probe that can easily assemble a large number of fine probes and can sufficiently meet the demand for a narrow pitch of electronic components, and a method of manufacturing the contact probe. Moreover, it is providing the probe unit and probe card provided with this contact probe.
本発明のコンタクトプローブは、被測定面に接触する先端部と、先端部に接続するバネ部と、先端部とバネ部を支持する支持部と、支持部を固定するフレキシブルプリント配線板とを備えるカンチレバー型のコンタクトプローブであって、先端部、バネ部および支持部は、支持部を固定して先端部を被測定面に押し当てると、先端部が被測定面に当接したままバネ部により弾性変形するように構成され、先端部は、弾性変形する方向に沿って平面を有する板状構造体であり、先端部の幅t1と、バネ部のうち支持部に接続する部位の幅t2とが、t1<t2であることを特徴とする。 The contact probe of the present invention includes a tip portion that contacts the surface to be measured, a spring portion connected to the tip portion, a support portion that supports the tip portion and the spring portion, and a flexible printed wiring board that fixes the support portion. It is a cantilever type contact probe, and the tip, spring, and support are fixed by the spring when the support is fixed and the tip is pressed against the surface to be measured. The tip portion is a plate-like structure that is configured to be elastically deformed, and has a flat surface along the elastically deforming direction, and the width t 1 of the tip portion and the width t of the portion connected to the support portion of the spring portion. 2 and t 1 <t 2 .
バネ部のうち先端部に接続する部位の幅t3は、t3<t2が好ましい。また、先端部、バネ部および支持部が、ニッケルまたはニッケル系合金からなる態様が好ましい。一方、先端部は、少なくとも表層が、ロジウムまたはパラジウム系合金からなるものが好適である。特に、先端部が、被測定面に接触する部位に突起を有するコンタクトプローブが好ましい。 The width t 3 of the portion connected to the tip of the spring portion is preferably t 3 <t 2 . Moreover, the aspect which a tip part, a spring part, and a support part consist of nickel or a nickel-type alloy is preferable. On the other hand, it is preferable that the tip portion has at least a surface layer made of rhodium or a palladium alloy. In particular, a contact probe having a protrusion at a portion where the tip portion contacts the surface to be measured is preferable.
本発明のコンタクトプローブの製造方法は、リソグラフィまたは金型により樹脂型を形成する工程と、フレキシブルプリント配線板を有する導電性基板上で、樹脂型に金属材料からなる層を電鋳により形成する工程によりバネ部と支持部とを形成した後、リソグラフィまたは金型により樹脂型を形成する工程と、導電性基板上で、樹脂型に金属材料からなる層を電鋳により形成する工程により先端部を形成することを特徴とする。 The contact probe manufacturing method of the present invention includes a step of forming a resin mold by lithography or a mold, and a step of forming a layer made of a metal material on the resin mold by electroforming on a conductive substrate having a flexible printed wiring board. After forming the spring portion and the support portion by the step, the tip portion is formed by a step of forming a resin mold by lithography or a mold, and a step of forming a layer made of a metal material on the resin die by electroforming on a conductive substrate. It is characterized by forming.
先端部の形成後、リソグラフィまたは金型により樹脂型を形成する工程と、導電性基板上で、樹脂型に金属材料からなる層を電鋳により形成する工程により突起を形成することができる。また、フレキシブルプリント配線板の不要部分は除去する態様が好ましい。 After the tip portion is formed, the protrusion can be formed by a step of forming a resin mold by lithography or a mold and a step of forming a layer made of a metal material on the resin mold by electroforming on the conductive substrate. Moreover, the aspect which removes the unnecessary part of a flexible printed wiring board is preferable.
本発明のプローブユニットは、かかるコンタクトプローブを複数個並べて配置し、多段構造としたものである。先端部の高さLが、隣接するコンタクトプローブ間で異なる態様とすることができる。また、先端部の幅t1と、バネ部のうち支持部に接続する部位の幅t2とが、t1=t2であるコンタクトプローブを備えるプローブユニットが好ましい。本発明のプローブカードは、かかるプローブユニットを備えることを特徴とする。 The probe unit of the present invention has a multistage structure in which a plurality of such contact probes are arranged side by side. The height L of the tip can be different between adjacent contact probes. Further, a probe unit including a contact probe in which the width t 1 of the tip portion and the width t 2 of the portion connected to the support portion of the spring portion is t 1 = t 2 is preferable. The probe card of the present invention includes such a probe unit.
多数の微細プローブのアセンブリが容易であり、電子部品の狭ピッチ化の要請に十分に対応することができるコンタクトプローブを提供することができる。 It is possible to provide a contact probe that is easy to assemble a large number of fine probes and can sufficiently meet the demand for a narrow pitch of electronic components.
(コンタクトプローブ)
本発明のカンチレバー型のコンタクトプローブを、図1に例示する。図1(a)は正面図であり、図1(b)は平面図であり、図1(c)は底面図であり、図1(d)は左側側面図である。図1(a)に示すように、このコンタクトプローブは、被測定面に接触する先端部1と、先端部1に接続するバネ部2と、先端部1とバネ部2を支持する支持部3と、支持部3を固定するフレキシブルプリント配線板(flexible print circuit;以下、「FPC」ともいう。)4とを備える。先端部1、バネ部2および支持部3は、支持部3を固定して先端部1を被測定面に押し当てると、先端部1が被測定面に当接したままバネ部2により弾性変形する。
(Contact probe)
The cantilever type contact probe of the present invention is illustrated in FIG. 1 (a) is a front view, FIG. 1 (b) is a plan view, FIG. 1 (c) is a bottom view, and FIG. 1 (d) is a left side view. As shown in FIG. 1A, this contact probe includes a
図1に示すように、先端部1は、弾性変形する方向(図1(a)に示す矢印の方向)に沿って平面を有する板状構造体であり、先端部1の幅t1と、バネ部2のうち支持部3に接続する部位の幅t2とは、t1<t2であることを特徴とする。先端部1の幅t1を狭くすることにより、測定対象である電極の狭ピッチ化に対応することができる。また、バネ部2の幅t2を厚くすることにより、十分なバネ力とストロークを確保することができる。
As shown in FIG. 1, the
図2は、図1に示すコンタクトプローブを3個並べて配置し、板状構造を有する先端部21を、バネ部22により弾性変形する方向(図2(b)に示す矢印の方向)に揃えて配置し、多段構造としたプローブユニット例を示す。図2(b)は正面図であり、図2(a)は底面図であり、図2(c)は左側側面図である。図2に示すように、このコンタクトプローブは、プローブカードの基板25に取付けられ、先端部21と、バネ部22と、支持部23と、フレキシブルプリント配線板24とを備える。本発明の構成によれば、先端部21の幅t1とバネ部22の幅t2とが、t1<t2であるため、図2に示すように、先端部を1列に近接して配置することができる。したがって、測定領域AおよびBにおける測定電極の狭ピッチ化に対応することができ、そのように配置しても、隣接するプローブ同士が接触することがない。また、t1<t2であるため、図8(b)に示す従来のコンタクトプローブの測定領域Cと比較して、狭ピッチ化をより一層進めることができる。さらに、フレキシブルプリント配線板24により複数のコンタクトプローブを積層し、プローブカード25に接続できるため、従来技術に比べてアセンブリが格段に容易である。このため、狭ピッチ化の要請に十分に応えることができる。
In FIG. 2, three contact probes shown in FIG. 1 are arranged side by side, and the
図3は、図1に示すコンタクトプローブを6個並べて配置し、板状構造を有する先端部31を、バネ部32により弾性変形する方向(図3(b)に示す矢印の方向)に揃えて配置し、多段構造としたプローブユニットの例を示す。図3(b)は正面図であり、図3(a)は底面図であり、図3(c)は左側側面図である。図3に示すように、このコンタクトプローブは、プローブカードの基板35に取付けられ、先端部31と、バネ部32と、支持部33と、フレキシブルプリント配線板34とを備える。
In FIG. 3, six contact probes shown in FIG. 1 are arranged side by side, and the
本発明の構成によれば、先端部31の幅t1とバネ部32の幅t2とが、t1<t2であるため、図3に示すように、先端部を1列に近接して配置することができる。また、図2の例と同様に、コンタクトプローブのアセンブリが容易であるため、測定領域Dにおける電極の狭ピッチ化に対応することができる。また、図1に示すように、バネ部2のうち、先端部1に接続する部位における幅t3と、支持部3に接続する部位における幅t2とは、t3<t2である態様が好ましい。たとえば、図2に示すように、3個のコンタクトプローブを配置し、これらを1組とし、図3に示すように、2組配置する場合であっても、t3<t2とすることにより、隣接するプローブ同士が接触しないように構成することができる。
According to the configuration of the present invention, the width t 2 of width t 1 and the
図11は、本発明のコンタクトプローブを多段構成とし、先端部方向から見た図である。図11に示すように、ピッチp、段数n(図11の場合、n=3)、先端部11の幅t1、先端部11のギャップg1、バネ部12の幅t2、同じ段のバネ部のギャップg2については、p=t1+g1であり、t2+g2=p×nを満たすように設計する必要がある。また、アセンブリの点から、g1は2μm〜15μmが好ましく、5μm〜10μmがより好ましい。かかるコンタクトプローブを複数個並べて配置し、多段構造とすることにより、測定電極の狭ピッチ化に対応することができる。また、本発明のプローブカードは、かかるコンタクトプローブにより構成されるため、高密度検査に有用である。なお、多段構造の場合、コンタクトプローブのバネ部および支持部などの表面に、絶縁性コート層などを形成しておく態様が好ましい。
FIG. 11 is a view of the contact probe of the present invention as viewed from the tip direction with a multi-stage configuration. As shown in FIG. 11, the pitch p, the number of steps n (n = 3 in the case of FIG. 11), the width t 1 of the
図4は、図1に示すコンタクトプローブを3個並べて配置し、多段構造としたプローブユニットの他の例を示す。図4(b)は正面図であり、図4(a)は底面図であり、図4(c)は左側側面図である。図4に示すように、このコンタクトプローブは、プローブカードの基板45に取付けられ、先端部41と、バネ部42と、支持部43と、フレキシブルプリント配線板44とを備える。図4に示す例では、先端部41は、被測定面に接触する部位に突起46を有する。接触部位に突起を、形成することにより、スクラブが容易となり、接続の信頼性を高めることができる。
FIG. 4 shows another example of a probe unit in which three contact probes shown in FIG. 4 (b) is a front view, FIG. 4 (a) is a bottom view, and FIG. 4 (c) is a left side view. As shown in FIG. 4, this contact probe is attached to a
コンタクトプローブの材質は、靭性などのバネ特性に優れ、硬度が高く、さらには、後述するLIGA(Lithographie Galvanoformung Abformung)法による製造に適している点で、ニッケルまたはニッケル系合金が好ましく、ニッケル系合金は、ニッケルを40質量%以上含むものが好ましい。さらに、コンタクトプローブは、ウェハバーンインテストにも使用され、耐熱性が要求されるため、耐熱性に優れるニッケルマンガン合金が、コンタクトプローブ用の材料として好適である。ニッケルマンガン合金はマンガンの含有量が3質量%以下のものが好ましい。また、コンタクトプローブのバネ強度および弾性限界を高める点で、ニッケルなどの結晶粒径は50nm以下が好ましい。 The material of the contact probe is excellent in spring characteristics such as toughness, high hardness, and nickel or a nickel-based alloy is preferable because it is suitable for manufacturing by the LIGA (Lithographie Galvanoformung Abformung) method described later. Preferably contains 40 mass% or more of nickel. Furthermore, since the contact probe is also used for a wafer burn-in test and requires heat resistance, a nickel manganese alloy having excellent heat resistance is suitable as a material for the contact probe. The nickel manganese alloy preferably has a manganese content of 3% by mass or less. Further, the crystal grain size of nickel or the like is preferably 50 nm or less from the viewpoint of increasing the spring strength and elastic limit of the contact probe.
通常、コンタクトプローブは、数万回〜百万回程度、被測定面である電極に押し当てて使用するため、スクラブ時に生じる電極表面からの酸化被膜の削り屑がコンタクトプローブの先端部に付着しやすい。しかし、被測定対象である電極と接触する先端部、または、少なくとも先端部の表層が、ロジウムまたはパラジウムコバルトなどのパラジウム系合金からなると、削り屑の先端部への付着を減らし、クリーニング回数を減らすことができる。また、先端部の形状を維持して、被測定面との接触時における局所的な負荷の集中を防止し、電極の破損を回避することが容易となる。また、電気的な接触性および耐腐食性を高めることができる。かかる観点から、ロジウムまたはパラジウム系合金などからなる表層部の厚さは、0.05μm〜1μmが好ましく、パラジウム系合金は、パラジウムを50質量%以上含むものが好適である。かかる表層部は、電解メッキなどにより形成することができる。また、図4に示すように、先端部41が突起46を有するときは、突起部位のみを上記の材料とする態様も有効である。
Normally, a contact probe is used by being pressed against an electrode that is a surface to be measured several tens of millions to a million times, so that oxide film shavings from the electrode surface generated during scrubbing adhere to the tip of the contact probe. Cheap. However, if the tip that comes into contact with the electrode to be measured, or at least the surface layer of the tip, is made of a palladium-based alloy such as rhodium or palladium cobalt, adhesion of shavings to the tip is reduced and the number of cleanings is reduced. be able to. In addition, it is easy to maintain the shape of the tip, prevent local load concentration during contact with the surface to be measured, and avoid breakage of the electrode. Moreover, electrical contact and corrosion resistance can be improved. From such a viewpoint, the thickness of the surface layer portion made of rhodium or palladium alloy is preferably 0.05 μm to 1 μm, and the palladium alloy preferably contains 50% by mass or more of palladium. Such a surface layer portion can be formed by electrolytic plating or the like. In addition, as shown in FIG. 4, when the
後述する製造方法によれば、コンタクトプローブの先端部、突起、バネ部および支持部は、別個の電鋳工程を経て形成することから、それぞれの材質が異なる態様とすることができる。したがって、被測定対象である電極から酸化被膜の削り屑が付着しやすい先端部または突起部位には、ロジウムまたはパラジウム系合金などを使用し、バネ特性および硬度が必要なバネ部には、ニッケルまたはニッケル系合金などの材質を採用するなどの選択が可能である。 According to the manufacturing method to be described later, the tip portion, the protrusion, the spring portion, and the support portion of the contact probe are formed through a separate electroforming process, so that different materials can be used. Therefore, rhodium or palladium-based alloy is used for the tip or protrusion where the oxide film shavings are likely to adhere from the electrode to be measured, and for the spring part that requires spring characteristics and hardness, nickel or It is possible to select a material such as a nickel-based alloy.
(コンタクトプローブの製造方法)
本発明のコンタクトプローブの製造方法は、リソグラフィにより樹脂型を形成する工程と、フレキシブルプリント配線板を有する導電性基板上で樹脂型に金属材料からなる層を電鋳により形成する工程によりバネ部と支持部とを形成した後、リソグラフィにより樹脂型を形成する工程と、導電性基板上で、樹脂型に金属材料からなる層を電鋳により形成する工程により先端部を形成することを特徴とする。コンタクトプローブをフレキシブルプリント配線板上に形成するため、フレキシブルプリント配線板ごとプローブカードなどへ取付けることができる。したがって、アセンブリが容易であり、被測定物の狭ピッチ化に対応することができる。
(Contact probe manufacturing method)
The contact probe manufacturing method of the present invention includes a step of forming a resin mold by lithography and a step of forming a layer made of a metal material on the resin mold by electroforming on a conductive substrate having a flexible printed wiring board. After forming the support portion, the tip portion is formed by a step of forming a resin mold by lithography and a step of forming a layer made of a metal material on the resin mold by electroforming on the conductive substrate. . Since the contact probe is formed on the flexible printed wiring board, the flexible printed wiring board can be attached to a probe card or the like. Therefore, assembly is easy and it is possible to cope with a narrow pitch of the object to be measured.
従来のコンタクトプローブは、タングステンワイヤーを曲げて製造していたため、複雑な形状のプローブを形成することができなかったが、本発明では、リソグラフィを採用するため、複雑な形状のプローブを容易に形成することができる。また、機械加工では、±10μm程度の精度しか得られないが、本発明の方法によれば、±1μmの高精度のコンタクトプローブを再現性よく製造することができ、材料組成も均一であるため、バネ特性を均一に保つことができる。また、全長のバラツキを減らし、被測定面に接触する当接部の形状のバラツキを小さくできるため、脆性電極に対しても、過剰なストレスの発生を抑えることができる。さらに、微細構造体を一体形成することができるため、部品点数を減らし、部品コストおよび組立てコストを低減することができる。 Conventional contact probes were manufactured by bending a tungsten wire, so it was not possible to form a probe with a complicated shape. However, in the present invention, since a lithography is adopted, a probe with a complicated shape is easily formed. can do. In machining, only accuracy of about ± 10 μm can be obtained. However, according to the method of the present invention, a highly accurate contact probe of ± 1 μm can be manufactured with good reproducibility and the material composition is uniform. The spring characteristics can be kept uniform. In addition, since variation in the overall length can be reduced and variation in the shape of the contact portion in contact with the surface to be measured can be reduced, generation of excessive stress can be suppressed even for the brittle electrode. Furthermore, since the fine structure can be integrally formed, the number of parts can be reduced, and the part cost and the assembly cost can be reduced.
かかるコンタクトプローブの製造方法を図5に例示する。図5(a)に示すように、まず、ポリイミド樹脂などからなるフレキシブルプリント配線板50上に、導電層を形成し、所定のパターンにエッチングして導電層51とした後、レジスト52を形成する。導電層51は、銅、ニッケル、ステンレス鋼などからなり、たとえば銅箔を好適に使用することができる。レジストには、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)などのポリメタクリル酸エステルを主成分とする樹脂材料、または紫外線(UV)もしくはX線に感受性を有する化学増幅型樹脂材料などを用いる。レジストの厚さは、形成しようとするコンタクトプローブのバネ部と支持部の厚さに合せて任意に設定することができ、たとえば、10μm〜200μmとすることができる。
Such a contact probe manufacturing method is illustrated in FIG. As shown in FIG. 5A, first, a conductive layer is formed on a flexible printed
つぎに、レジスト52上にマスク53を配置し、マスク53を介してUVまたはX線54などを照射する。厚さが100μmを超え、高いアスペクト比を有する構造体が必要な場合、または±2μm程度の高精度の構造体が必要な場合は、UV(波長200nm)より短波長であるX線(波長0.4nm)を使用するのが好ましい。また、X線の中でも指向性の高いシンクロトロン放射のX線(以下、「SR」という。)を使用する態様がより好ましい。SRを用いるLIGA法は、ディープなリソグラフィが可能であり、厚さ数100μmのコンタクトプローブをミクロンオーダの高精度で大量に製造することができる。一方、UVを用いると、コスト面でメリットを追求することができる。
Next, a
マスク53は、コンタクトプローブのパターンに応じて形成した、UVまたはX線54などの吸収層53aと、透光性基材53bとからなる。透光性基材53bには、X線用マスクでは、窒化シリコン、シリコン、ダイヤモンド、チタンなどを用い、UV用マスクでは、石英ガラスなどを用いる。また、吸収層53aには、X線用マスクの場合は、金、タングステン、タンタルなどの重金属またはその化合物などを用い、UV用マスクの場合は、クロムなどを用いる。X線54またはUVの照射により、レジスト52のうち、レジスト52aは露光され変質するが、レジスト52bは吸収層53aにより露光されない。このため、ポジ型レジストの場合、現像により、変質(分子鎖が切断)した部分52aのみが除去され、図5(b)に示すような樹脂型52bが得られる。一方、ネガ型レジストを使用した場合は、逆に露光部が残り、非露光部が除去されるので、ポジ型レジストの場合とは逆のマスクパターンを使用する。また、樹脂型52bは、後述の方法により、金型を用いて形成することができる。
The
つぎに、電鋳を行ない、図5(c)に示すように、樹脂型52bに金属材料層55aを堆積する。電鋳とは、金属イオン溶液を用いて導電層51上に金属材料からなる層を形成することをいう。導電層51をめっき電極として電鋳を行なうことにより、樹脂型52bに金属材料層55aを堆積することができる。金属材料層55aは、コンタクトプローブのバネ部と支持部となる。
Next, electroforming is performed, and a
電鋳後、必要に応じて、研磨または研削により所定の厚さに揃え、図5(d)に示すように、レジスト57を、たとえば、30μm〜200μm程度形成する。つぎに、図5(e)に示すように、レジスト57上にマスク56を配置し、X線54などを照射し、現像して、図5(f)に示すような、樹脂型57bを形成する。樹脂型57bは、金型により形成することができる。
After electroforming, if necessary, the resist 57 is formed to have a predetermined thickness by polishing or grinding, and a resist 57 is formed to a thickness of about 30 μm to 200 μm, for example, as shown in FIG. Next, as shown in FIG. 5 (e), a
その後、図5(c)と同様に、電鋳により金属材料層55bを形成し、コンタクトプローブの先端部を形成する。先端部の材料には、バネ部と同じくニッケルまたはニッケル合金を用いることができるが、接触抵抗を低減するため、ロジウムまたはパラジウム系合金を選択することもできる。その後、必要に応じて研磨または研削し、図5(g)に示すように、ウェットエッチングまたはプラズマエッチングにより樹脂型52b,57bを除去する。つぎに、必要に応じて、図5(h)に示すように、フレキシブルプリント配線板50の不要部除去し、コンタクトプローブのバネ機能を高めることができる。FPCの除去は、マスキング後、レーザアブレーションなどにより行なうことができる。
Thereafter, similarly to FIG. 5C, the
このようにして、先端部に相当する金属材料層55bと、バネ部と支持部に相当する金属材料層55aと、FPC50aとを備えるコンタクトプローブを製造することができる。その後、コンタクトプローブには、必要に応じて、厚さ0.05μm〜1μmのロジウムなどのコート層を施すことができる。
In this manner, a contact probe including the
コンタクトプローブの先端部に突起を形成するときは、まず、図5(f)に示す樹脂型57bに、電鋳を行ない、先端部となる金属材料層55bを形成し、必要に応じて研磨または研削する。その後の工程を図9に示す。図9(a)に示すように、レジスト97を形成し、マスク96を配置し、X線94などを照射し、現像すると、図9(b)に示すような、樹脂型97a得られる。樹脂型97aは、金型により形成することもできる。
When forming the protrusion at the tip of the contact probe, first, electroforming is performed on the resin mold 57b shown in FIG. 5 (f) to form the
その後、図9(c)に示すように、電鋳により金属材料層95aを形成する。金属材料層95aは、先端部上の突起となる。その後、必要に応じて研磨または研削し、ウェットエッチングまたはプラズマエッチングにより樹脂型92b,97a,97bを除去すると、図9(d)に示すような、突起付きのコンタクトプローブが得られる。その後、必要に応じて、フレキシブルプリント配線板の不要部を除去し、ロジウムなどからなるコート層を施すことができる。
Thereafter, as shown in FIG. 9C, a
たとえば、図5(b)に示す樹脂型52bのような樹脂型を金型により形成する方法を図10に示す。この方法は、基本的に図5に示すコンタクトプローブの製造方法と同様である。まず、図10(a)に示すように、導電性基板15上にレジスト14を形成する。つぎに、マスク13を配置し、X線16などを照射し、現像すると、図10(b)に示すような樹脂型14bを形成することができる。つづいて、図10(c)に示すように、電鋳を行ない、金属材料層17を堆積する。電鋳後、必要に応じて、研磨または研削により所定の厚さに揃え、図10(d)に示すように、ウェットエッチングまたはプラズマエッチングにより樹脂型14bを除去すると、金型18が得られる。つぎに、図10(e)に示すように、金型18を用いて、エンボス成形、反応性成形または射出成型などのモールドにより、凹状の樹脂型12aを形成する。樹脂としては、ポリメタクリル酸メチルなどのアクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリオキシメチレンなどのポリアセタール樹脂などの熱可塑性樹脂を用いる。
For example, FIG. 10 shows a method of forming a resin mold such as the
つぎに、樹脂型12aを研磨し、図10(f)に示すような貫通した樹脂型12bを形成する。その後、図10(g)に示すように、基板にレジスト12bを貼り付けると、樹脂型が得られる。なお、金型を形成するときには、基板と電鋳構造体の密着性を高めておくことが好ましい。
Next, the
金型による方法でも、リソグラフィによる方法と同様に、形状のバラツキが小さく、材料組成が均質で、特性が均一なコンタクトプローブを製造することができ、高密度検査に適するコンタクトプローブを提供することができる。また、微細構造体を一体形成できるため、部品点数を減らし、部品コストおよび組立てコストを低減することができる。さらに、同一の金型を用いて、コンタクトプローブの大量生産が可能である。 In the method using a mold, like the method using lithography, a contact probe having a small shape variation, a uniform material composition, and uniform characteristics can be manufactured, and a contact probe suitable for high-density inspection can be provided. it can. Further, since the fine structure can be integrally formed, the number of parts can be reduced, and the part cost and the assembly cost can be reduced. Furthermore, mass production of contact probes is possible using the same mold.
(プローブユニット)
本発明のプローブユニットは、上述のコンタクトプローブを複数個並べて配置し、多段構造としたことを特徴とする。たとえば、図2に示すように、板状構造を有する先端部21をバネ部22が弾性変形する方向(図2(b)における矢印の方向)を揃えて配置し、多段構造とすることにより、先端部21を1列に近接して配置できるため、測定領域A,Bにおける狭ピッチ化に対応することができる。
(Probe unit)
The probe unit of the present invention is characterized in that a plurality of the contact probes described above are arranged side by side to form a multistage structure. For example, as shown in FIG. 2, the
コンタクトプローブを多段構造にすると、図2(c)に示すように、隣接するコンタクトプローブ間で、先端部21の高さLが異なり、プローブカードの基板25側に配置するコンタクトプローブほど、先端部21の高さLが長くなり、先端部で座屈が起こりやすくなる。そこで、先端部の幅t1とバネ部の幅t2とがt1=t2であるコンタクトプローブをプローブカードの基板側に配置する態様が、先端部の機械的強度を高め、座屈を抑えることができる点で好ましい。
When the contact probe has a multistage structure, as shown in FIG. 2 (c), the height L of the
(プローブカード)
本発明のプローブカードは、コンタクトプローブを複数個並べて配置し、多段構造としたプローブユニットを備える。かかる態様のプローブカードは、被測定物である電極の狭ピッチ化に対応することができる。多段構造のプローブカードおいては、コンタクトプローブの先端部の高さが、隣接するコンタクトプローブ間で異なり、プローブカードの基板側には、先端部の幅t1とバネ部の幅t2とがt1=t2であるコンタクトプローブを配置する態様が好ましい。
(Probe card)
The probe card of the present invention includes a probe unit having a multistage structure in which a plurality of contact probes are arranged side by side. The probe card of this aspect can cope with the narrow pitch of the electrode that is the object to be measured. In a probe card having a multi-stage structure, the height of the tip portion of the contact probe differs between adjacent contact probes, and the width t 1 of the tip portion and the width t 2 of the spring portion are present on the substrate side of the probe card. An embodiment in which a contact probe in which t 1 = t 2 is arranged is preferable.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
高密度検査に有用なプローブカードを提供することができる。 A probe card useful for high-density inspection can be provided.
1,21,31,41 先端部、2,22,32,42 バネ部、3,23,33,43 支持部、4,24,34,44 フレキシブルプリント配線板、46 突起。 1, 21, 31, 41 Tip, 2, 22, 32, 42 Spring, 3, 23, 33, 43 Support, 4, 24, 34, 44 Flexible printed circuit board, 46 Protrusion.
Claims (12)
リソグラフィまたは金型により樹脂型を形成する工程と、
フレキシブルプリント配線板を有する導電性基板上で、前記樹脂型に金属材料からなる層を電鋳により形成する工程によりバネ部と支持部とを形成した後、
リソグラフィまたは金型により樹脂型を形成する工程と、
導電性基板上で、前記樹脂型に金属材料からなる層を電鋳により形成する工程により先端部を形成することを特徴とするコンタクトプローブの製造方法。 It is a manufacturing method of the contact probe according to claim 1,
Forming a resin mold by lithography or metal mold;
On the conductive substrate having a flexible printed wiring board, after forming the spring portion and the support portion by the step of forming a layer made of a metal material on the resin mold by electroforming,
Forming a resin mold by lithography or metal mold;
A method of manufacturing a contact probe, comprising: forming a tip portion on a conductive substrate by electroforming a layer made of a metal material on the resin mold.
リソグラフィまたは金型により樹脂型を形成する工程と、
導電性基板上で、前記樹脂型に金属材料からなる層を電鋳により形成する工程により突起を形成する請求項6に記載のコンタクトプローブの製造方法。 After forming the tip,
Forming a resin mold by lithography or metal mold;
The contact probe manufacturing method according to claim 6, wherein the protrusion is formed by a step of forming a layer made of a metal material on the resin mold by electroforming on the conductive substrate.
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