JP2010281607A - 基板検査用プローブ及び基板検査用治具 - Google Patents

Abstract

【課題】電鋳により製造した、螺旋形状のスプリング構造を一部に有する両端開口の筒形状で、優れたばね特性を有し、耐久性が向上し、１００万回以上の測定にも十分耐え得る基板検査用プローブ及び、基板検査用治具を提案する。
【解決手段】螺旋形状のスプリング構造を一部に有する電鋳製のニッケル合金パイプからなる基板検査用プローブであって、組成成分にＦｅを２〜２５重量％含み、外径が２０μｍ乃至２５０μｍ、肉厚が２．５μｍ乃至５０μｍで、荷重とそれに応じた変位が１００万回の繰り返し試験で比例関係を保つばね特性を有する基板検査用プローブとこれを使用した基板検査用治具。
【選択図】図１

Description

この発明は、電気鋳造（本明細書において「電鋳」という）法により製造した超微細なＮｉ電鋳製の基板検査用プローブに関し、特に、螺旋形状のスプリング構造を一部に備えていて、優れたばね特性を有し、同時に、耐久性に優れた基板検査用プローブ及びこの基板検査用プローブを用いる基板検査用治具に関する。

従来からＬＳＩ等の集積回路の製造において半導体パターンが設計通りに出来上がり、電気的導通が良好であるかどうかを検査する際に基板検査用プローブが使用されている。

近年、一枚の基板から多くの半導体集積回路を製造したり、検査する半導体集積回路の導電パッド間隔を狭めたり、一個の半導体集積回路に設ける導電パッドの数を増加させる等の傾向が強まっている。

そこで、検査対象物上の導電パッドに接触させて導通させる基板検査用プローブについてもその微細化が要請され、線径を細くし、単位面積当たりに配備されるコンタクトプローブの数を増やし、コンタクトプローブ間の間隔もより狭くできるようにすることが求められている。

このように微細化が要請される下でも基板検査用プローブには導電パッドにある程度の接触圧で接触し、また、変形等することなしに数万回にも及ぶ測定に耐え得る物性を有することが要請されている。

このような中で、より細い垂直コイルスプリングプローブであっても確実に接触荷重を確保し、数十万回のオーバードライブの使用に耐え得ることを目的として垂直コイルスプリングプローブが提案されている（特許文献１）。

また、本件特許出願人はスプリング構造を一部に備えている超微細なＮｉ電鋳パイプからなる基板検査用プローブを提案している（特許文献２）。

特開２００７−２４６６４号公報 特開２００８−２５８３３号公報 国際公開ＷＯ２００３／０１８８７９号 特開２００４−１１５８３８号公報

「合金めっき」（日刊工業新聞社（１９８７）ｐ１２８ Ricoh Technical Report No.33 (December, 2007)

本願の発明者は特許文献２で提案したスプリング構造を一部に備えている超微細なＮｉ電鋳パイプからなる基板検査用プローブについて更に検討を進め、優れたばね特性を有している一方で、引っ張り、圧縮の双方に対して高い耐性を示し、耐久性が一層向上し、数十万回を越える繰り返し測定に耐え得る基板検査用プローブの開発に取り組んだ。

本発明は、電鋳により製造した、螺旋形状のスプリング構造を一部に有する両端開口の筒形状で、優れたばね特性を有し、耐久性が向上し、１００万回以上の測定にも十分耐え得る基板検査用プローブ及び、基板検査用治具を提案することを目的にしている。

請求項１記載の発明は、
螺旋形状のスプリング構造を一部に有する電鋳製のニッケル合金パイプからなる基板検査用プローブであって、
組成成分にＦｅを２〜２５重量％含み、
外径が２０μｍ乃至２５０μｍ、肉厚が２．５μｍ乃至５０μｍで
荷重とそれに応じた変位が１００万回の繰り返し試験で比例関係を保つばね特性を有する
基板検査用プローブである。

請求項２記載の発明は、
検査対象となる基板上に形成される配線の電気的特性を検査するために、配線上に予め設定される検査点と該配線の電気的特性を検査する検査装置を電気的に接続する基板検査用治具であって、
前記検査装置と電気的に接続される電極部を有する接続電極体と、
一方端が前記検査点に圧接され、他方端が前記電極部に圧接されるプローブと、
前記プローブを保持する保持体とを備え、
前記プローブは、
電鋳によるニッケル合金で形成された、外径１０〜２５０μｍ、肉厚２．５〜５０μｍの両端開口の筒形状であって、
螺旋形状のスプリング構造を一部に有し、
前記ニッケル合金がＦｅを２〜２５重量％含むことを特徴とする基板検査用治具である。

請求項３記載の発明は、
前記プローブは、
所望の外径と長さを有する円柱形状の芯線に、絶縁被膜を該芯線の周面を被覆するように形成し、
前記絶縁被膜の所望の部位を、レーザーにより露光・現像・加熱処理して螺旋状のマスクを形成し、
周面に前記マスクが形成された芯線にニッケルめっきを実施し、
前記ニッケルめっきを実施された芯線の前記マスクを除去した後、前記芯線を引き抜くことで形成したことを特徴とする請求項２記載の基板検査用治具である。

請求項４記載の発明は、
前記プローブは、
所望の外径と長さを有する円柱形状の芯線に、ニッケル合金を所望の厚さにめっきして、ニッケル合金めっき層を形成し、
前記ニッケル合金めっき層の表面にフォトレジスト被膜を形成し、
前記フォトレジスト被膜の所望の部位を、レーザーにより露光・現像・加熱処理して螺旋状のマスクを形成し、
前記螺旋状のマスクが形成された芯線のニッケル合金めっき層をエッチング除去した後、前記マスクを除去し、前記芯線を引き抜くことで形成することを特徴とする請求項２記載の基板検査用治具である。

この発明によれば、優れたばね特性を有し、耐久性が向上し、１００万回以上の測定にも十分耐え得る、螺旋形状のスプリング構造を一部に備えている電鋳製の超微細な基板検査用プローブを提供できる。

また、この基板検査用プローブを備えることにより、高い耐久性と狭ピッチと多ピン化に対応できる基板検査用治具を提供できる。

本発明の基板検査用プローブの一例を表わす正面図。 （ａ）、（ｂ）本発明の基板検査用プローブの他の実施形態を表す正面図。 本発明の基板検査用プローブのスプリング構造部の断面図。 本発明の基板検査用プローブの製造に用いられるＮｉ電鋳製超微細管の製造に使用できる電鋳装置の一例を説明する断面図。 図４図示の電鋳装置の構成を説明する図 （ａ）〜（ｇ）は、本発明の基板検査用プローブを製造する工程の一例を説明する工程図。 （ａ）本発明の基板検査用プローブについて行った１００万回の荷重試験の結果を表わす図、（ｂ）比較対象について行った荷重試験の結果を表わす図。 本発明の基板検査用治具の一実施形態を示す概略構成図。 本発明の基板検査用治具の一部を拡大した概略構成図。

本発明の基板検査用プローブは、螺旋形状のスプリング構造を一部に有する電鋳製のニッケル合金パイプからなり、
組成成分にＦｅを２〜２５重量％含み、
外径が２０μｍ乃至２５０μｍ、肉厚が２．５μｍ乃至５０μｍで
荷重とそれに応じた変位が１００万回の繰り返し試験で比例関係を保つばね特性を有する。

本発明の基板検査用プローブに使用されるＮｉ電鋳製微細管は、本願の発明者等が提案している国際公開ＷＯ２００３／０１８８７９号（特許文献３）や、特開２００４−１１５８３８号公報（特許文献４）に記載されているＮｉ電鋳製微細管の製造方法を応用して製造できる。

特許文献３、４に記載されているＮｉ電鋳製微細管の製造方法は、電解液がオーバーフローする部分を設けた電解槽のオーバーフロー部に、所望の均一な線径を持つ芯材を保持し、電解液に触れぬように設置した電極に当該心材を接続し、電流密度を制御して、当該心材に電鋳法で所望の厚さまで均一にニッケルを電着させ、その後、前記芯材のみを引き抜くものである。

本発明の電鋳製のニッケル合金パイプからなる基板検査用プローブは、前記のＮｉ電鋳製超微細管の製造方法における芯材として、スプリング構造部分に対応する形状の絶縁皮膜（例えば、合成樹脂製の絶縁皮膜やレジスト被膜）が外周に形成されている芯材を用いることによって製造できる。このような芯材を用いて前記のＮｉ電鋳製超微細管の製造方法を適用することにより、芯材外周の絶縁皮膜が形成されていない部分に、電鋳法で所望の厚さまで均一にニッケル合金を電着させる。その後、絶縁皮膜を除去し、前記芯材のみを引き抜いて、螺旋形状のスプリング構造を一部に有する電鋳製のニッケル合金パイプかららなる本発明の基板検査用プローブを製造できる。

あるいは、所望の外径と長さを有する円柱形状の芯線に、ニッケル合金を所望の厚さにめっきしてニッケル合金めっき層を形成した後、当該ニッケル合金めっき層の表面をフォトレジスト被膜で被覆し、当該フォトレジスト被膜の所望の部位をレーザーにより露光・現像・加熱処理して螺旋状のマスクを形成し、当該螺旋状のマスクが形成された芯線のニッケル合金めっき層をエッチング除去した後、前記マスクを除去し、前記芯線を引き抜くことで製造できる。

本発明の基板検査用プローブは、前記に例示した工程で製造することにより、外径が２０μｍ乃至２５０μｍ、肉厚２．５μｍ乃至５０μｍという超微細径で、肉薄の構造になる。

なお、芯材の線径の選択、芯材の外周に形成する電着物の厚さを調整することにより、外径を２０μｍ乃至２５０μｍで、肉厚が２．５μｍ乃至５０μｍになるように調整できる。

本発明の基板検査用プローブは、前述したようにして製造されるので、スプリング構造部分は、断面円形の極細線を極細径の棒状体の外周に巻きつけてコイル状スプリングにしたものとは異なり、図３に符号３ｂでその断面が表わされるように、局所的には板バネ構造を持つものとなる。

本発明の基板検査用プローブは、前述したようにして製造されるので、芯材の線径の選択、芯材の外周に形成する電着物の厚さ調整による内径：ｒ・外径：Ｒの大きさの調整、ピッチｐの大きさの調整及び、所定の長さ（図１、図３の上下方向の大きさ）におけるピッチｐの大きさ・間隔の調整による肉厚調整などにより、所望のバネ圧を得ることのできる自在性がある。

本発明の基板検査用プローブは、組成成分にＦｅを２〜２５重量％含んでいるという特徴を有する。

電解液（電鋳液）は、スルファミン酸ニッケル液に光沢剤、ビット防止剤を加えて調製するが、この際、製造する基板検査用プローブのＦｅの成分組成がＦｅを２〜２５重量％含んだものになるように電解液（電鋳液）を調整し、組成成分にＦｅを２〜２５重量％含んだ電鋳物（ニッケル合金）とする。

本願の発明者は、優れたばね特性を有している一方で、引っ張り、圧縮の双方に対して高い耐性を示し、耐久性が一層向上し、数十万回を越える繰り返し測定に耐え得る電鋳製の基板検査用プローブを製造するため、種々の検討を行ない、組成成分におけるＦｅの割合が影響を有することを確認した。

従来からニッケル−鉄合金めっきにおいて鉄の含有量が１０〜２５％で硬度が最も高くなることが知られていた（非特許文献１）。

また、ニッケルと鉄がおよそ８０：２０で共析するニッケル−鉄合金めっきにより製造した板バネ状スプリング（幅４０μｍ、厚さ：１００μｍ）がニッケルと比較してばね定数が３０％ほど高く、降伏荷重が３倍以上になることが知られている（非特許文献２）。

本願の発明者は、螺旋形状のスプリング構造を一部に有する電鋳製のニッケル合金パイプからなり、外径が２０μｍ乃至２５０μｍ、肉厚が２．５μｍ乃至５０μｍという非常に微細径で、肉薄であっても、荷重とそれに応じた変位が１００万回の繰り返し試験で比例関係を保つばね特性を有するような、優れたばね特性、耐久性を発揮できるものをＮｉ電鋳によって製造するべく種々検討した。そして、前記のように、組成成分にＦｅを２〜２５重量％含んでいるものにすることが望ましいことを確認し、本願発明を完成させたものである。

本発明の基板検査用治具は、プローブとして前述した本発明の基板検査用プローブを採用しているものである。

本発明の基板検査用プローブは前述したように、外径が２０μｍ乃至２５０μｍ、肉厚が２．５μｍ乃至５０μｍという非常に微細径で、肉薄であっても、優れたばね特性を有し、耐久性が向上し、１００万回以上の測定にも十分耐え得るものである。そこで、本発明の基板検査用治具は、高い耐久性と狭ピッチと多ピン化に対応できる。

（Ｎｉ電鋳パイプの製造）
本発明の基板検査用プローブの製造に使用されるＮｉ電鋳パイプについてその製造工程の一例を説明する。

Ｎｉ電鋳パイプは、Ｎｉ電鋳製超微細管の製造方法を応用した以下に説明する電鋳法によって製造できる。

図４、図５に例示する電鋳装置は電鋳槽７と、電鋳槽７を内側に収容する外槽８とを備えている。
電鋳槽７は上部に開口部を有し、電鋳槽７内には電解液（電鋳液）９が充填される。これにより、電鋳槽７からあふれ出した電解液９は外槽８内に流入する。

電鋳槽７には、図５図示のように、供給配管１０が接統される。この供給配管１０を通って管理槽１１の供給室１１Ａからの電解液９が循環ポンプ１２により電鋳槽７に供給される。外槽８には、排出配管１３が接続される。外槽８内の電解液９は排出配管１３を通って管理槽１１の回収室１１Ｂに回収される。

回収室１１Ｂに回収された不純物を含む電解液９は濾過器１４で濾過された上で供給室１１Ａに供給される。

供給室１１Ａ内の電解液９は、液温、水素イオン濃度、添加剤、等が適切に調整される。また、管理槽１１の部分において、電解液９における添加剤の組成・量も調節できる。

供給室１１Ａからは、適切に調整された濾過済みの電解液９が、電鋳槽７に、継続的に供給され続ける。この結果、電鋳槽７の上部開口部７Ａからは、常時、電解液９があふれ出した状態となる。電鋳槽７の開口部７Ａ上方の電解液９（電鋳槽７からあふれ出していく電解液９）は、オーバーフロー部１５を形成する。このオーバーフロー部１５において電鋳が行われ、これにより電解液の均一な条件下で電鋳を行うことを容易にし、電鋳管の精度を高めることができる。

電鋳に使用された不純物を含む電解液９は外槽８内に流れ出し、管理槽１１の回収室１１Ｂに回収されて濾過される。

電鋳槽７の下部には、水平アジャスター装置１６が備えられる。この水平アジャスター装置１６は、電鋳槽７を水平に維持し、これにより、電鋳槽７の上部全域に水平なオーバーフロー部１５が形成され、オーバーフロー部１５内の各所に電解液９が均一に分布するようになっている。

電鋳槽７の上方には、治具搬送装置１７が備えられる。この治具搬送装置１７は、一対のローラ１８、１９と、これらのローラ１８、１９に掛け回されたベルト２０を備えている。ベルト２０は、電鋳槽７の長手方向（図５の左右方向）に沿って循環する。

ベルト２０の外周には、複数の保持治具２２が固定されている。各保持治具２２には、母線２１が取り付けられる。母線２１は、電鋳用の型部材となる、所望の均一な線径を持つ芯材の外周にスプリング構造に対応する形状の絶縁皮膜が形成されているものである。

図５ではベルト２０は反時計回りに循環しており、保持治具２２への母線２１の取り付けは、取り付け位置Ｘにおいてなされる。

図４に示すように、保持治具２２は、電鋳槽７の長手方向と垂直な方向（図４の左右方向）に延びる板状の基部２３と、この基部２３の両端付近に取り付けられた一対の側板２４Ａ、２４Ｂとを備えている。側板２４Ａ、２４Ｂは、保持治具２２が電鋳槽７の上方に配置されたときに、ちょうど電鋳槽７の左右両側に配置されるようになっている。

側板２４Ａ、２４Ｂには、それぞれ、母線保持軸２５Ａ、２５Ｂが、軸回りで回転可能に支持されている。母線保持軸２５Ａ、２５Ｂには、母線２１の両端部が保持される。これにより、母線２１は、電鋳槽７上方のオーバーフロー部１５に配置される。

母線保持軸２５Ａの電鋳槽７側を向く端部には、電極２７が設けられている。この電極２７に、母線２１の一端が固定される。一方、母線保持軸２５Ｂの電鋳槽７側を向く端部には、テンション装置２８が設けられる。このテンション装置２８は、母線２１の端部が固定される電極２９と、バネ３０とを備えている。バネ３０は、電極２９と母線保持軸２５Ｂの先端部との間に介装され、電極２７と電極２９の間に保持された母線２１に所定のテンションを付与する。

そのため、非常に細い線径の芯材の微妙なテンション調整がしやすく、芯材の両端に電極を容易に接続することが出来て、電流密度の制御が安定して行える。

図４及び図５に示すように、側板２４Ａ、２４Ｂには、回転軸４０が軸回りで回転自在に支持されている。回転軸４０は、駆動モータ３１により回転駆動される。この回転軸４０の外周には、歯車３４Ａ、３４Ｂが固定されている。

歯車３４Ａは、母線保持軸２５Ａの外周に固定された歯車２６Ａに、歯車３４Ｂは、母線保持軸２５Ｂの外周に固定された歯車２６Ｂに、それぞれ噛合する。これにより、回転軸４０の回転は母線保持軸２５Ａ、２５Ｂに伝達され、母線保持軸２５Ａ、２５Ｂに保持された母線２１が、軸回りで回転する。

母線２１の回転は電鋳の間、例えば、１５ｒｐｍ以下の適切な値に制御される。母線２１の回転により母線２１周囲に付着する電着物の均一性を高めることができる。

母線保持軸２５Ａ、２５Ｂには、それぞれ導電性の電極ローラ３２Ａ、３２Ｂが固定されている。これらの電極ローラ３２Ａ、３２Ｂは、保持治具２２が電鋳槽７の上方に配置されたときに内槽７の左右両側に張り渡された導電性の電極ワイヤ３３Ａ、３３Ｂと接触する。電極ワイヤ３３Ａ、３３Ｂは、いずれもプログラマブル電源３６のマイナス極に接続されているもので、これにより、電極ローラ３２Ａ、３２Ｂはプログラマブル電源３６のマイナス極と電気的に接続される。

母線保持軸２５Ａ、２５Ｂには、それぞれ、電極ローラ３２Ａを電極２７に電気的に接続する導電性部材（例えば電線）、電極ローラ３２Ｂをバネ３０及び電極２９に電気的に接続する導電性部材（例えば電線）が備えられている（図示せず）。

母線保持軸２５Ａ、２５Ｂの各導電性部材には、それぞれスイッチ手段（図示せず）が備えられ、導電性部材による電極ローラ３２Ａと電極２７の電気的接続、導電性部材による電極ローラ３２Ｂとバネ３０及び電極２９の電気的接続を、このスイッチ手段によって断続（オン／オフ）できるようになっている。

このような構成により、電極２７、２９は、プログラマブル電源３６のマイナス極と電気的に接続され、カソード電極となる。また、この電気的接続は、スイッチ手段によって保持治具２２毎にオン／オフされる。つまり、母線２１への電圧印加は、オーバーフロー部１５内の一つ一つの母線２１毎にオン／オフすることができ、この結果、各母線２１ヘの電鋳を個別に制御できるようになっている。

一方、図４及び図５に示すように、プログラマブル電源３６のプラス極に接続されたアノード電極３７は、電鋳槽７の底部に配設される。アノード電極３７は、例えばチタン鋼からなるメッシュ状又は穴あきのケース内に、電鋳用の金属ペレット（例えば、ニッケルペレット）を収納して構成されている。

プログラマブル電源３６は、オーバーフロー部１５に発生する電流密度が適切な値に保持されるように、アノード電極３７とカソード電極２７、２９間に電圧を印加する。これにより、母線２１周囲に電着物が付着し、一部にスプリング構造を有するＮｉ電鋳パイプが母線２１周囲に形成される。

以上のように、図４、図５に例示した電鋳装置を用いた、Ｎｉ電鋳製超微細管の製造方法を応用した電鋳方法により、オーバーフロー部１５において電鋳が行われるので、母線２１の両端部に電極を設けることが安易となり、周囲での電流密度が安定し、母線２１の周囲に一部にスプリング構造を有するＮｉ電鋳パイプを精度よく形成することができる。

なお、図４、図５に例示した電鋳装置以外の電鋳装置を用いることもできる。

すなわち、電解液（電鋳液）の調製及び電鋳中におけるその濃度の調整を適宜に行ないつつ、スプリング構造に対応する箇所の絶縁被膜が外周に形成されている芯材への電解液の影響を均一にし、また、芯材に与える張力を調整し、当該芯材に対して電解液に触れぬように設置されているカソード電極と、電解液内に配置されているニッケルペレットなどからなるアノード電極との間に所定の電圧を印加し、芯材が配置されている領域における電流密度を制御することによって、芯材の外周に一部にスプリング構造を有するＮｉ電鋳物を形成することが可能である。

そして、この状態から、一部にスプリング構造を有するＮｉ電鋳物が芯材（母線２１）の外周に電着されている状態で、絶縁被膜を除去し、その後、芯材（母線２１）のみを引き抜く、あるいは、芯材（母線２１）が溶解除去可能なものであれば、溶解除去することにより、本発明の一部にスプリング構造を有する電鋳製のニッケル合金パイプからなる基板検査用プローブを製造できる。

なお、同様にして、所望の外径と長さを有する円柱形状の芯線に、ニッケル合金を所望の厚さにめっきしてニッケル合金めっき層を形成した後、当該ニッケル合金めっき層の表面をフォトレジスト被膜で被覆し、当該フォトレジスト被膜の所望の部位をレーザーにより露光・現像・加熱処理して螺旋状のマスクを形成し、当該螺旋状のマスクが形成された芯線のニッケル合金めっき層をエッチング除去した後、前記マスクを除去し、前記芯線を引き抜いて本発明の一部にスプリング構造を有する電鋳製のニッケル合金パイプからなる基板検査用プローブを製造することもできる。

前述した製造方法により、本発明の一部にスプリング構造を有する電鋳製のニッケル合金パイプからなる基板検査用プローブを製造する例を説明する。

直径３０μｍのＳＵＳ線６０（図６（ａ））の外周に、電着によって２〜１５μｍの厚さでポリイミド製、アクリル樹脂製、あるいはエポキシ樹脂製、等の絶縁被膜６１を形成する（図６（ｂ））。

この際、最終製品の一部にスプリング構造を有するＮｉ電鋳パイプ１（図１）おける筒状部２となる部分には絶縁被膜６１を形成しない。

なお、ＳＵＳ線６０は、製造するＮｉ電鋳パイプの外径、肉厚を考慮して所望の太さ（例えば、直径２０μｍ〜２５０μｍ）にすることができる。

次いで、ＳＵＳ線６０を矢印６３ａ方向に回転させつつ、矢印６３ｂ方向に前進させ（図６（ｃ））、レーザー６２により螺旋状の溝６４を絶縁被膜６１に形成する（図６（ｄ））。すなわち、最終製品の一部にスプリング構造を有するＮｉ電鋳パイプ１における筒状部２となる部分はＳＵＳ線６０の外周が露出し、スプリング構造部３が形成される箇所には、スプリング構造部３に対応する螺旋状の溝６４を形成して絶縁被膜６１を剥離し、絶縁被膜６１の符号６１ａ、６１ｂ、６１ｎで示されている部分が残った状態となる（図６（ｄ））。

この図６（ｄ）図示のものを前述した電鋳方法における母線２１として使用した。

図６（ｄ）図示のものを前述した電鋳方法における母線２１として使用し、図４、図５に概略構成を示した電鋳装置を用い、前述した電鋳方法によりＳＵＳ線６０の外周にＮｉ合金皮膜６５を電着させる（図６（ｅ））。

この際、電解液（電鋳液）９は、スルファミン酸ニッケル液に光沢剤、ビット防止剤を加えるとともに、製造するニッケル合金製の基板検査用プローブにおけるＦｅの成分組成が５重量％程度になるように調整したものを使用した。また、電鋳の間、液温、水素イオン濃度を供給室１１Ａ内において、前述したようにして、調製時の状態に維持した。

テンション装置２８により、電鋳の間、電極２７と電極２９の間に保持されたＳＵＳ線６０が、常に、水平状態を維持するようにＳＵＳ線６０に与えるテンションを調整した。

プログラマブル電源３６により、アノード電極３７とカソード電極２７、２９間に電圧を印加し、ＳＵＳ線６０を電鋳の間１５ｒｐｍで回転させつつ、電鋳槽７の長手方向（図５の左右方向）に移動させた。

こうして、図６（ｄ）における溝条６４の部分を含めたＳＵＳ線６０の外周に所望の厚さまで均一にニッケル合金を電着させた。一方、絶縁被膜６１が形成されている部分は絶縁部としてニッケル合金が電着しない。これによって、ＳＵＳ線６０の外周に、一部にスプリング構造を有するＮｉ合金電鋳物が形成される。

次いで、薬剤処理などによって、熱を加えないようにして絶縁被膜６１を除去し、ＳＵＳ線６０を引き抜いて一部にスプリング構造を有する電鋳製のニッケル合金パイプとした（図６（ｆ））。

最後に、長さ（図６（ｆ）における左右方向の長さ）を所望の長さに切断し、所望の長さを有する、一部にスプリング構造を有する電鋳製のニッケル合金パイプからなる基板検査用プローブを製造した（図６（ｇ））。

なお、基板検査用プローブ１の先端５ａ、後端５ｂは図２（ｂ）図示のように所望の形状に形成できる。

また、図２（ａ）、（ｂ）図示のように筒状部２の外周に必要に応じてストッパー皮膜４を形成することもできる。

この実施例では、母線２１として使用するものを、ＳＵＳ線６０（図６（ａ））の外周に絶縁被膜６１を形成して準備したが、絶縁被覆としてレジスト被膜（膜厚は、例えば、１〜５μｍ）を形成して次のように準備することもできる。レジスト被膜は噴霧又は浸漬等によって形成できる。

ＳＵＳ線６０の傍にＳＵＳ線６０が延びている方向に移動可能な光源であって、所定間隔を空けて設けられている孔からＳＵＳ線６０に向けて光を照射する光源を配備し、外周にレジスト被膜が形成されているＳＵＳ線６０を直線性を保つように張力を調整して保持しつつＳＵＳ線６０の中心軸の周りで回転させる。

これによって、所望の部分のレジスト被膜を除去し、すなわち、前記の図６（ｄ）にて説明したように、ＳＵＳ線６０の外周に形成されているレジスト被膜中スプリング構造が形成される部分に対応する部分のレジスト被膜を除去し、スプリング構造部分に対応する形状のレジスト被膜が外周に形成されている母線を準備する。

ＳＵＳ線６０を中心軸の周りで回転させる回転速度、光源の絞り、ＳＵＳ線６０が延びている方向に光源を移動させる速度を適宜に調整することにより、スプリング構造部分のピッチ間隔を調整することができる。

なお、図４、図５に概略構成を示した電鋳装置を用いた前述の電鋳方法において、母線２１は、図５において符号Ｘで示される位置において保持治具２２に取り付けられた後、テンション装置２８によって直線性を保つように張力を調整して保持され、同時に、軸回りで回転される。そこで、図５において符号Ｘで示される位置において、外周にレジスト被膜が形成されているＳＵＳ線６０を保持治具２２に取り付け、その後、ＳＵＳ線６０がオーバーフロー部１５内に入るまでの間に、前記で説明したように光源からの光照射により所望の部分のレジスト被膜を除去するようにもできる。

レジスト被膜は、ＳＵＳ線６０の外周に電鋳した後、レジスト剥離液に浸漬して除去する。その後、ＳＵＳ線６０を引き抜いて一部にスプリング構造を有する電鋳製のニッケル合金パイプを製造する。

なお、ＵＶ硬化レジスト膜を用い、芯材（ＳＵＳ線６０）の外周に、噴霧又は浸漬等によってＵＶ硬化レジスト膜を形成し、所望の部分に対して光照射して、その部分のＵＶ硬化レジスト膜を硬化させて固定し、その後、レジスト剥離剤に浸漬して、前記の光によって硬化、固定されていなかった部分のレジスト膜を除去し、スプリング構造部分に対応する箇所のレジスト皮膜が外周に形成されている母線を準備することもできる。

（試験例１）
実施例１で製造した基板検査用プローブ１（図１の上下方向長さが６ｍｍで、筒状部２の上下方向長さがそれぞれ１ｍｍ、上下方向長さ４ｍｍのスプリング構造部３における巻き数が約１００回、図３に符号ｐで示すピッチ間隔が０．０４ｍｍ、外径が５０μｍ、肉厚１０μｍ、Ｆｅの成分割合：５重量％程度）について次のようにしてばね特性、耐久性を評価した。

評価には荷重試験機を用い、スプリング構造部３のストローク量を最大０．３ｍｍ、荷重：２ｇ／０．３ｍｍで繰り返し荷重試験を行った。その結果は図７（ａ）の通りであった。

初期の荷重曲線（行き：１１０、帰り：１１１）、１００万回の耐久試験後（行き：１１２、帰り：１１３）とも、荷重とそれに応じた変位は比例関係を保ち、変形は生じず、優れたばね特性と、耐久性を有することを確認できた。

一方、外径５０μｍの従来のワイヤープローブについて同様の試験を行ったところ、図７（ｂ）の結果となった。実施例１で製造した基板検査用プローブ１は、従来のワイヤープローブと比較するとヒステリシスが殆どみられず、本発明の基板検査用プローブ１の優れた機械的特性が確認された。

図８、図９を用いて、本発明の基板検査用プローブを用いた基板検査用治具について説明する。図８は、本発明にかかる基板検査用治具１００の概略構成図であり、図９は基板検査用治具１００の一部を拡大した概略構成図である。なお、実施例１、図１、２で説明した本発明の基板検査用プローブ１と共通する部材には共通する符号を付けてその説明を省略する。

また、本発明の基板検査用治具は、基板検査用プローブとして実施例１で説明した本発明の基板検査用プローブ１を採用している点に特徴を有するものであるので、その特徴的な構造について以下に説明する。

基板検査用治具１００は、複数の基板検査用プローブ１０２と、これら複数の基板検査用プローブ１０２を保持する保持体１０３と、複数の基板検査用プローブ１０２の他端と接触して導通状態となるとともに検査装置（図示せず）と電気的に接続される電極部１０５と、この電極部１０５を保持する接続電極体１０４を備えている。

複数の基板検査用プローブ１０２には実施例１で製造した本発明の基板検査用プローブ１を使用している。

この基板検査用プローブは、図９に示すように、符号４で示すストッパー被膜４を２つ有している。このストッパー被膜４は絶縁性を有し、スプリング構造部３を挟む位置に固着されていて、基板検査用プローブの外径よりも大きい径を有している。

基板検査用プローブは、図９で示される如く、保持体１０３で保持されている。保持体１０３は、第一保持部１０３ａと第二保持部１０３ｂを有している。第一保持部１０３ａは、検査用プローブの他方端（図９中、下側端）を電極部１０５へ案内している。第一保持部１０３ａは、ストッパー被膜４よりも径の大きい第一孔部１０３ｄと、ストッパー被膜４よりも径の小さく且つ筒状部２よりも径の大きい第二孔部１０３ｃを有している。

第二保持部１０３ｂは、図９で示される如く、ストッパー被膜４よりも径の大きい第一孔部１０３ｄと、ストッパー被膜４よりも径の小さく且つ筒状部２よりも径の大きい第三孔部１０３ｅを有している。

第一保持部１０３ａ、第二保持部１０３ｂが上記の如く構成されるため、基板検査用プローブは、第三孔部１０３ｅから筒状部２が突出して配置される。この第三孔部１０３ｅから突出している筒状部２の先端（図９中、上側端）が、配線上にあらかじめ設定される検査点に圧接される。電極部１０５は、その端面が検査用プローブの筒状部２の図９中下側端と接触するように接続電極体１０４に保持されている。電極部１０５の材料は、例えば、銅導線を用いることができ、接続電極体１０４は絶縁材料を用いて形成されている。

この基板検査用治具１００における、第一保持部１０３ａと第二保持部１０３ｂとの間の第一孔部１０３ｄの長さＤ１は、スプリング構造部３の自然長の長さと２つのストッパー被膜４の長さよりも短い長さを有するように形成されている。このように形成されることにより、スプリング構造部３が絶えず付勢状態となり、常時電極部１０５の端面を筒状部２が押圧することになる。

以上、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態、実施例を説明したが、本発明はかかる実施形態、実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載から把握される技術的範囲において種々の形態に変更可能である。

１ 基板検査用プローブ
２ 筒状部
３ スプリング構造部
１００ 基板検査用治具
１０４ 電極部
１０５ 接続電極体

Claims (4)

1. 螺旋形状のスプリング構造を一部に有する電鋳製のニッケル合金パイプからなる基板検査用プローブであって、
   組成成分にＦｅを２〜２５重量％含み、
   外径が２０μｍ乃至２５０μｍ、肉厚が２．５μｍ乃至５０μｍで
   荷重とそれに応じた変位が１００万回の繰り返し試験で比例関係を保つばね特性を有する
   基板検査用プローブ。
2. 検査対象となる基板上に形成される配線の電気的特性を検査するために、配線上に予め設定される検査点と該配線の電気的特性を検査する検査装置を電気的に接続する基板検査用治具であって、
   前記検査装置と電気的に接続される電極部を有する接続電極体と、
   一方端が前記検査点に圧接され、他方端が前記電極部に圧接されるプローブと、
   前記プローブを保持する保持体とを備え、
   前記プローブは、
   電鋳によるニッケル合金で形成された、外径１０〜２５０μｍ、肉厚２．５〜５０μｍの両端開口の筒形状であって、
   螺旋形状のスプリング構造を一部に有し、
   前記ニッケル合金がＦｅを２〜２５重量％含むことを特徴とする基板検査用治具。
3. 前記プローブは、
   所望の外径と長さを有する円柱形状の芯線に、絶縁被膜を該芯線の周面を被覆するように形成し、
   前記絶縁被膜の所望の部位を、レーザーにより露光・現像・加熱処理して螺旋状のマスクを形成し、
   周面に前記マスクが形成された芯線にニッケルめっきを実施し、
   前記ニッケルめっきを実施された芯線の前記マスクを除去した後、前記芯線を引き抜くことで形成したことを特徴とする請求項２記載の基板検査用治具。
4. 前記プローブは、
   所望の外径と長さを有する円柱形状の芯線に、ニッケル合金を所望の厚さにめっきして、ニッケル合金めっき層を形成し、
   前記ニッケル合金めっき層の表面にフォトレジスト被膜を形成し、
   前記フォトレジスト被膜の所望の部位を、レーザーにより露光・現像・加熱処理して螺旋状のマスクを形成し、
   前記螺旋状のマスクが形成された芯線のニッケル合金めっき層をエッチング除去した後、前記マスクを除去し、前記芯線を引き抜くことで形成することを特徴とする請求項２記載の基板検査用治具。

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