JP2013246116A

JP2013246116A - 通電試験用プローブ

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Publication number: JP2013246116A
Application number: JP2012121582A
Authority: JP
Inventors: Hideki Hirakawa; 秀樹平川; Yuko Kanazawa; 優子金澤
Original assignee: Micronics Japan Co Ltd
Current assignee: Micronics Japan Co Ltd
Priority date: 2012-05-29
Filing date: 2012-05-29
Publication date: 2013-12-09
Anticipated expiration: 2032-05-29
Also published as: JP6103821B2; TW201400820A; US20130321016A1; US9568500B2; KR101453474B1; KR20130133669A; TWI491883B

Abstract

【課題】通電による温度上昇を抑制することができ、電気的及び機械的特性に優れた通電試験用プローブを提供する。
【解決手段】本発明に係る通電試験用プローブは、プローブ基板の回路への接続端を有し靭性を示す第１の金属材料で形成された針本体部と、針先を有する針先部であって前記針本体部の前記第１の金属材料よりも高い硬度を示す第２の金属材料で形成され、前記針本体部に連続する針先部とを備え、前記針本体部及び前記針先部に、前記針先から前記接続端に至る同一金属材料から成る電流経路を形成したことを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、被検査体の電気的試験に用いられ、機械的特性及び電気的特性に優れたプローブに関する。

半導体ウエハに作り込まれた多数の半導体集積回路は、各チップに分離されるに先立ち、一般的に、仕様書通りに製造されているか否かの電気的試験を受ける。この電気的試験には、各半導体集積回路である被検査体の電極に接続される複数のプローブが設けられたプローブカードのようなプローブ組立体、すなわち電気的接続装置が用いられる。被検査体はこの電気的接続装置を経てテスタに接続される。

この種の電気的接続装置に用いられる従来のプローブの１つとして、板状のプローブ本体部すなわち針本体部と、該針本体部に設けられて被検査体の電極に当接する針先部とを備えるものがある（例えば、特許文献１及び２を参照）。針本体部は、プローブが取り付けられるプローブ基板への接続端を有する取付け部分と、該取付け部分から前記プローブ基板と間隔をおいて該プローブ基板に沿って横方向へ伸びるアーム部分と、該アーム部分の先端から下方へ伸長する台座部分とを備え、該台座部分に前記針先部が設けられている。この種のプローブは、いわゆるカンチレバー型プローブと称されている。

特許文献１に記載のプローブでは、前記針本体部は針先部で用いる材料よりも高い靱性を有する導電材料で形成されている。他方、前記針本体部の前記台座部分の先端に設けられる針先部は、硬度において前記針本体部に用いる材料よりも優れた導電性材料で形成している。

これにより、プローブの前記針先部の先端（針先）が被検査体の電極に押し付けられたとき、前記アーム部分の弾性によって該アーム部分に適正な撓み変形を生じさせることができる。このアーム部分の撓み変形に伴って前記針先が前記電極上を滑すべると、この針先の滑りによって前記電極上の酸化膜が削られる。これにより、針先が前記電極と確実に電気的に接触する。また、前記針先を含む針先部は、針本体部よりも高い硬度の金属材料で構成されていることから、前記した針先の滑りによる摩耗が抑制される。したがって、前記プローブは、良好な電気的及び機械的な特性を与えられる。

ところで、被検査体の電極の狭ピッチ化に伴ってプローブが小型化すると、プローブに流すことができる許容電流量が減少する。プローブに流す電流を許容電流量内に保持することにより、プローブの弾性によって該プローブの針先に適正な針圧を掛けた状態で、プローブと電極との間に適正な電気的接触を実現することができる。しかし、プローブに許容電流を超える過電流が流れると、プローブの温度が上昇し、この温度上昇によってプローブの弾性にへたりが生じ、該プローブが損傷を受けることがある。

特開２００８−１９０８８５号公報特開２０１１−１０７０２３号公報

そこで、本発明の目的は、通電による温度上昇を抑制することができ、電気的及び機械的特性に優れた通電試験用プローブを提供することにある。

本発明は、次のような知見に基づく。本願発明者は、許容電流の増大を図るべく従来の前記プローブにおいて、前記針本体部を構成する第１の金属材料と第２の金属材料とを種々選択し、それらの組み合わせで構成されたプローブについて、それぞれの通電電流値の変化に対する針圧維持率の変化を求める実験によって図１に示すような特性グラフを得た。横軸はプローブに流す電流値（ｍA）である。縦軸は、そのときのプローブの弾性のへたりを表す針圧維持率（％）であり、該針圧維持率は所定の針圧に対する得られた針圧の割合を示す。

ここで、針圧維持率（％）の求め方を説明する。針圧測定の対象となるカンチレバータイプのプローブが評価用回路基板に取り付けられた状態で金プレートをプローブの針先に接触させる。この接触後、さらに前記金プレートが、前記プローブの針先に押し付けられるように、該針先に向けて１００μｍの距離を移動される。この１００μｍのＯＤ（オーバドライブ）状態で、前記回路基板から前記プローブを経て前記金プレートに流れる電流値をパラメータとして、そのときの針圧が測定される。電流値が０ｍＡのときの針圧を１００％とし、その９０％の針圧を維持できる電流値が許容電流値と称される。

前記したＯＤ状態で、例えば、電流を通じていない０ｍＡでの針圧が３０．０ｍＮの場合、この針圧値を１００％とし、６００ｍＡの電流を流したときの針圧が２７．５ｍＮの場合は、針圧維持率が９１％（２７．５ｍＮ／３０．０ｍＮ×１００％）となり、同様に８５０ｍＡの電流を流したときの針圧が２４．０ｍＮの場合は針圧維持率が同様にして８０％となる。

図１のグラフに示す特性線Ａは、前記針本体部を構成する第１の金属材料及び針先部を構成する第２の金属材料を同一のＮｉＢ（ニッケルボロン）で形成したプローブの特性を示す。特性線Ｂは、針本体部（第１の金属材料）をＮｉＢで形成し、針先部（第２の金属材料）を８０％Ｐｄ-２０％Ｎｉ合金で形成したプローブの特性を示す。また、特性線Ｃは、針本体部（第１の金属材料）をＮｉＢで形成し、針先部（第２の金属材料）をＲｈ（ロジウム）で形成したプローブの特性を示す。

図１のグラフによれば、前記したように、９０％の針圧維持率を維持できる通電量を許容電流値とすると、特性線Ａによれば、９２３ｍＡの許容電流値が得られた。他方、特性線Ｂによれば、ほぼ８００ｍＡの許容電流値が得られ、特性線Ｃによれば、６８７ｍＡの許容電流値が得られた。これらの結果、及び従来の前記プローブの針先部及び針本体部を覆うように全体的にメッキを施したプローブの許容電流値の測定結果等を総合的に考察した結果、前記針本体部を構成する第１の金属材料と、針先部を構成する第２の金属材料との異質金属材料による界面での電気抵抗が、プローブの弾性にへたりをもたらす発熱の主たる原因であるとの知見を得た。

この知見に基づき、本発明に係る通電試験用プローブは、プローブ基板の回路への接続端を有し靭性を示す第１の金属材料で形成された針本体部と、針先を有する針先部であって前記針本体部の前記第１の金属材料よりも高い硬度を示す第２の金属材料で形成され、前記針本体部に連続する針先部とを備え、前記針本体部及び前記針先部に、前記針先から前記接続端に至る同一金属材料から成る電流経路を形成したことを特徴とする。

本発明に係る前記通電試験用プローブは、靭性を示す第１の金属材料で形成された針本体部の適正な弾性によって針先部に適正な針圧を保持することができる。また、前記針先から前記接続端に至る同一金属材料から成る電流経路は前記針本体部及び前記針先部との界面を有する通電路に対するバイパス路として機能し、該バイパス路は、その経路中に異種金属の接合によって形成される界面を有しないことから、前記プローブの電気抵抗を低減する。その結果、前記プローブは、その機械的特性を損なうことなく、許容電流量の増大を含む電気的特性の改善が図られる。

前記同一金属材料は前記第１又は第２の金属材料のいずれかを用いることができる。

前記同一金属材料は前記第１及び第２の金属材料のうちの前記第２の金属材料とすることができる。前記第２の金属材料に、前記第１の金属材料よりも電気抵抗率（Ωｃｍ）が小さい金属材料を用いることができる。この場合、第１の金属材料よりも高硬度の前記第２の金属材料で前記第１の金属材料からなる前記針本体部を覆うことにより、前記本体部分を覆う前記第２の金属材料の部分を前記本体部分の保護層として機能させることができる。

前記第１の金属材料として、ニッケル又はニッケル合金を用い、前記第２の金属材料としてロジウムを用いることができる。

前記同一金属材料は、プローブの電気抵抗の低減の観点からは、前記第１又は第２の金属材料よりも電気抵抗率（Ωｃｍ）の小さな金属材料を用いることが望ましい。

前記プローブは、前記針本体部が前記回路基板への接続端から離れる方向へ伸長する取付け部分と、該取付け部分の伸長方向とほぼ直角に伸長するアーム部分と、該アーム部の先端から前記取付け部分の伸長方向と同一方向に伸長する台座部分とを備え、前記針先部が前記台座部分の伸長端から突出するカンチレバー型プローブとすることができる。

前記プローブは、前記針本体部が前記回路基板への接続端から離れる方向へ棒状に伸長し、前記針先部が棒状の前記針本体部の先端から該針本体部とほぼ同一方向に伸長する垂直型プローブとすることができる。

本発明によれば、前記したように、機械的特性を損なうことなく、許容電流量の増大を含む電気的特性の改善を図ることができるので、狭ピッチ対応においても過電流の熱による弾性のへたりや針先の溶融を生じることなく、耐久性に優れたプローブを提供することができる。

従来の種々の通電試験用プローブへの通電電流値の変化に対する針圧維持率の変化を示す特性グラフである。本発明に係るプローブが組み込まれた電気的接続装置の一例をその一部を破断して示す正面面である。図２に示した電気的接続装置に用いられたプローブの側面図である。図３に示した線IV-IVに沿って得られた本発明に係るプローブの具体例を示す断面図である。図３に示した線V-Vに沿って得られた本発明に係るプローブの他の具体例を示す断面図である。図４及び図５に示す本発明に係るプローブと従来のプローブとの特性の比較を示す図１と同様なグラフである。図３及び図４に示した本発明に係るプローブの製造工程（ａ）〜（ｅ）を示す工程図である。図３及び図５に示した本発明に係るプローブの製造工程（ａ）〜（ｄ）を示す工程図（その１）である。図３及び図５に示した本発明に係るプローブの製造工程（ｅ）〜（ｈ）を示す工程図（その２）である。本発明に係るプローブのさらに他の具体例を示す縦断面図である。図１０に示したプローブのバイパス層の厚さを変えたとき特性変化を示す図１と同様なグラフである。

本発明に係る試験装置１０は、図２に示されているように、例えば半導体ウエハ１２に形成された多数の平板状の集積回路の電気的試験に用いられる。半導体ウエハ１２に形成されたこれら多数の集積回路は、すべての集積回路が同時に一括的に、あるいは複数回に分けて電気的試験を受ける。被検査体である半導体ウエハ１２の上面には、各集積回路のための多数の電極１２ａが設けられている。

試験装置１０は、被検査体１２の電極１２ａを上方へ向けて被検査体１２を取り外し可能に保持するチャックトップ１４と、該チャックトップ上の被検査体１２に設けられた各集積回路のための電極１２ａを試験用電気回路（図示せず）に電気的に接続する電気的接続装置１６とを含む。

電気的接続装置１６は、プリント配線基板１８と、該プリント配線基板にセラミックス基板２０を介して積層されたプローブ基板２２とを備える。プローブ基板２２の一方の面には、本発明に係る多数のプローブ２４が整列して取り付けられている。セラミックス基板２０およびプローブ基板２２は、該プローブ基板に取り付けられたプローブ２４が下方に向くように、セラミックスのような誘電体材料からなる従来よく知られた取付けリング組立体２６を介して、プリント配線基板１８の下面に積層するように、該プリント配線基板に組み付けられている。

プリント配線基板１８の上面には、金属材料からなり、プリント配線基板１８の前記上面の部分的な露出を許す補強部材２８が配置されている。プローブ基板２２、セラミックス基板２０、プリント配線基板１８、補強部材２８および取付リング組立体２６は、図示しないがボルトのような従来におけると同様な結合部材により、一体的に組み付けられている。

プローブ基板２２には、図示しないが従来よく知られた導電路が形成されており、プローブ２４はそれぞれに対応した前記各導電路に固定的に接続されるように、プローブ基板２２に取り付けられている。プローブ２４に対応したプローブ基板２２の前記各導電路は、従来よく知られているように、セラミックス基板２０およびプリント配線基板１８をそれぞれ貫通して形成された各導電路（いずれも図示せず）を経て、プリント配線基板１８の上面の補強部材２８から露出する領域に配列されたソケット（図示せず）に電気的に接続されており、該ソケットを経て、図示しない試験用電気回路に接続されている。

したがって、電気的接続装置１６の各プローブ２４が、被検査体である半導体ウエハ１２の対応する電極１２ａに当接するように、電気的接続装置１６と真空チャック１４とを相近づけるように移動させることにより、電極１２ａを前記試験用回路に接続することができる。前記試験用回路からは、電気的接続装置１６を経て各集積回路に対応する電極１２ａを経て電気信号（電圧、電流）が供給され、またその応答信号が対応する電極１２ａを経て被検査体１２から前記試験用回路に供給される。これにより、被検査体１２の通電試験を行うことができる。

各プローブ２４を拡大して示す図３を参照するに、各プローブ２４は、例えばニッケルボロンのようなニッケル合金である第１の金属材料からなる平板状の針本体部２４ａと、例えばロジウムのような硬質の第２の金属材料からなる針先部２４ｂとを備える。これら両部２４ａ、２４ｂは、共に比較的良好な導電性を示す。前記ニッケル合金からなる針本体部２４ａは、針先部２４ｂを構成するロジウムよりも靭性に富み、他方、このロジウムは針本体部２４ａを構成する前記金属材料よりも硬度が高い。

針本体部２４ａは、前記した金属材料の他、例えばニッケルタングステン合金、ニッケルコバルト合金のようなニッケル合金、ニッケル、燐青銅、パラジウムコバルト合金のような靭性に優れた高靱性の金属材料で形成することができる。また、針先部２４ｂの基層は、ロジウム以外の高硬質金属材料で適宜形成することができる。

針本体部２４ａは、図３に示す例では、プローブ基板２２の対応する前記導電路への接続端となる平坦な上端３０ａを有し、該上端からこれとほぼ直角に下方へ、すなわちプローブ基板２２から離れる方向へ伸長する取付け部分３０と、該取付け部分の下端部の一側からプローブ基板２２と平行に横方向へ伸長するアーム部分３２と、該アーム部分の伸長端から下方に伸長する台座部分３４とを備える。また、図示の例では、アーム部分３２には、該アーム部分の弾性変形を促進するためのスロット３２ａが形成されている。

台座部分３４には、その下端面３４ａ（図４参照）から一部を突出させて針先部２４ｂが埋設されている。針先部２４ｂは、図４に示す例では、台座部分３４の下端面３４ａに一致する下面を有する中間部３６ａと、該中間部の両端から相離れる方向へ伸長する直線状の一対の端部３６ｂ、３６ｃとを有するクランク状の縦断面形状を有する。

針先部２４ｂは、その一方の端部３６ｂを台座部分３４の下端面３４ａから突出させ、他方の端部３６ｃを台座部分３４の一方の側面に沿って該台座部内に伸長するように、台座部分３４内に埋設されている。したがって、針先部２４ｂ及びこれに結合された針本体部２４ａは、針先部２４ｂの針先から針本体部２４ａの上端３０ａに至る電路を形成する。

台座部分３４と、該台座部分内に埋設された針先部２４ｂとの界面には、他方の端部３６ｃの端面を除き、針本体部２４ａを構成する前記した第１の金属材料からなる金属層３８ａが介在する。金属層３８ａは、台座部分３４の下端面３４ａから突出する端部３６ｂの先端すなわち針先に達する。

前記第１の金属材料で構成された金属層３８ａは、針先部２４ｂの針先から該針先部２４ｂの端部３６ｂに沿って、前記第１の金属材料で構成された針本体部２４ａの台座部分３４内に延在する。したがって、金属層３８ａ及び針本体部２４ａは、針先部２４ｂ及びこれに結合された針本体部２４ａで形成される前記電路に対し、同一金属材料で構成された電流バイパス路を形成する。

したがって、同一金属材料の金属層３８ａ及び針本体部２４ａで構成された前記バイパス路は、針先部２４ｂの針先から針本体部２４ａのプローブ基板２２への接続端となる上端３０ａに至る経路中に異質金属材料の接合による界面を有しない。その結果、針先部２４ｂの針先から針本体部２４ａの上端３０ａに至る電気抵抗は、大きく低減する。

図５は、本発明の他の具体例を示す図４と同様な図面である。図５に示す例では、針本体部２４ａと針先部２４ｂとの界面に介在する金属層３８ｂは、針先部２４ｂを形成する前記第２の金属材料で形成されている。この第２の金属材料で形成された金属層３８ｂは、針本体部２４ａと針先部２４ｂとの界面に沿って伸び、さらに針先部２４ｂの上端３０ａに達するように、針先部２４ｂの一側面の全域を覆って形成されている。したがって、金属層３８ｂは、針先部２４ｂと共に、針先部２４ｂ及びこれに結合された針本体部２４ａで形成される前記電路に対し、同一金属材料で構成された電流バイパス路を形成する。

金属層３８ｂ及び針本体部２４ａで構成される前記バイパス路は、同一金属材料で構成されることから、金属層３８ｂにおけると同様に、針先部２４ｂの針先から針本体部２４ａのプローブ基板２２への接続端となる上端３０ａに至る経路中に異質金属材料の接合による界面を有しない。その結果、針先部２４ｂの針先から針本体部２４ａの上端３０ａに至る電気抵抗は、図４に示した例におけると同様に、大きく低減する。

図６は、図４及び図５に示す本発明に係るプローブ２４、２４と、従来のプローブとの特性の比較を示す図１と同様なグラフである。針圧維持率は、前記したと同様な方法で測定された。特性線Ａ及びＣは、図１に示す特性線Ａ及びＣであり、特性線Ａは針本体部を構成する第１の金属材料及び針先部を構成する第２の金属材料を同一のニッケルボロンで形成したプローブの特性を示す。また特性線Ｃは、針本体部をニッケルボロンで形成し、針先部をロジウムで形成したプローブの特性を示す。他方、特性線Ｄは、図４に示したプローブ２４すなわち金属層３８ａを設けたプローブ２４の特性を示し、特性線Ｅは、図５に示したプローブ２４すなわち金属層３８ｂを設けたプローブ２４の特性を示す。

特性線A及びＣによれば、前記したとおり、９２３ｍＡ及び６８７ｍＡの許容電流値がそれぞれ得られた。他方、図４に示したプローブ２４の特性線Ｄによれば、８１８ｍＡの許容電流値が得られ、図４に示したプローブ２４の特性線Ｅによれば、７７０ｍＡの許容電流値が得られた。

これらの許容電流値の比較から明らかなように、本発明に係るプローブ２４の許容電流値は、針本体部及び針先部が同一金属材料からなるプローブ（特性線Ａ）のそれには劣るが、針本体部と針先部とが異質金属の接合による界面を有しバイパス路を有しない従来のプローブ（特性線Ｃ）に比較して許容電流値を少なくとも約８０ｍＡ以上増大させることができた。

次にプローブ２４の製造方法を図７ないし図９に沿って説明する。まず、図５に示したプローブ２４の製造方法を図７に沿って説明する。

図７（ａ）に示すように、ステンレス製の平坦な表面を有する基台５０上に、後に除去される犠牲層５２のためのフォトリソマスク５４が、従来よく知られたフォトレジスト層への選択露光および現像処理により形成される。フォトリソマスク５４の凹所５４ａから露出する基台５０の表面部分に例えば銅のような犠牲層材料が電気メッキ法により所定の厚さに堆積され、これにより犠牲層５２が形成される。

フォトリソマスク５４を除去した後、図７（ｂ）に示すように、新たな第２のフォトリソマスク５６が基台５０の表面部分および犠牲層５２を覆って形成される。第２のフォトリソマスク５６は、従来と同様、新たなフォトレジスト層への選択露光および現像処理により形成され、フォトリソマスク５６には、針先部２４ｂの平面形状を有する凹所５６ａが形成される。この凹所５６ａからは基台５０の表面及び犠牲層５２の一部が露出する。

第２のフォトリソマスク５６の凹所５６ａから露出する基台５０の表面部分及び犠牲層５２上には、図７（ｃ）に示すように、第２の金属材料が、電気メッキ法により、ほぼ犠牲層５２の厚さに等しい厚さで堆積される。この第２の金属材料の堆積により針先部２４ｂが形成される。

針先部２４ｂの形成後、図７（ｄ）に示すように、凹所５６ａ内の針先部２４ｂ上に、さらに第１の金属材料が堆積され、この第１の金属材料の堆積によって金属層３８ａが形成される。

基台５０上からフォトリソマスク５６が除去されると、基台５０上には、さらに新たな第３のフォトリソマスク５８が形成される。このフォトリソマスク５８は、前記したと同様な新たなフォトレジスト層への選択露光及び現像処理により形成される。これにより、フォトリソマスク５８には、針本体部２４ａの平面形状を有する凹所５８ａが形成される。凹所５８ａから露出する金属層３８ａ及び基台５０上には、金属層３８ａと同一の金属材料が堆積され、これにより針本体部２４ａが形成される。

針本体部２４ａの形成後、第３のフォトリソマスク５８が除去され、また犠牲層５２が除去された後、プローブ２４が基台５０上から剥離される。これにより、異種金属の組合せで構成された従来のプローブ（特性線C）に比較して許容電流値が増大した図４に示したプローブ２４を得ることができる。

次に、図５に示したプローブ２４の製造方法を図８及び９に沿って説明する。図８（ａ）に示すように、基台５０上には、図７（ａ）に示したと同様な第１のフォトリソマスク５４を用いてその凹所５４ａに犠牲層５２が形成される。

犠牲層５２の形成後、図８（ｂ）に示すように、フォトリソマスク５４が除去され、その後、図８（ｃ）に示すように、フォトレジスト層５６が基台５０及び犠牲層５２を覆って形成される。

フォトレジスト層５６は、前記したと同様な選択露光及び現像処理を受け、これにより、図８（ｄ）に示すように、凹所５６ａを有する第２のフォトリソマスク５６が形成される。フォトリソマスク５６の凹所５６ａは、針本体部２４ａの平面形状を有し、凹所５６ａは犠牲層５２及び基台５０の表面の一部を露出させる。この凹所５６ａから露出する犠牲層５２及び基台５０の表面には、前記第１の金属材料が堆積される。この第１の金属材料の堆積によって針本体部２４ａの平面形状を有する金属層３８ｂが形成される。

金属層３８ｂの形成後、第２のフォトリソマスク５６が除去される。フォトリソマスク５６の除去後、基台５０の表面上には、図９（ｅ）に示すように、金属層３８ａの一部を露出させる凹所５８ａを有する第３のフォトリソマスク５８が形成される。フォトリソマスク５８は、前記したと同様なフォトレジスト層の選択露光及び現像処理により、形成される。フォトリソマスク５８の凹所５８ａは、針先部２４ｂの平面形状を有する。したがって、この金属層３８ａの凹所５８ａから露出する部分に前記第２の金属材料を堆積することによって、針先部２４ｂが形成される。

針先部２４ｂの形成後、フォトリソマスク５８が除去され、図９（ｆ）に示すように、基台５０上は、さらに新たなフォトレジスト層６０で覆われる。フォトレジスト層６０は、前記したと同様な選択露光及び現像処理を受ける。これにより、図９（ｇ）に示すように、基台５０上には、針先部２４ｂ及び金属層３８ｂの一部を露出させる凹所６０ａを有する第４のフォトリソマスク６０が形成される。凹所６０ａは、図８（ｄ）に示した凹所５６ａと同様、針本体部２４ａの平面形状を有する。したがって、針先部２４ｂの凹所６０ａに露出する部分及び金属層３８ｂ上に前記第１の金属材料を堆積することにより、図９（ｈ）に示すように、針本体部２４ａが形成される。

針本体部２４ａの形成後、第４のフォトリソマスク６０が除去され、また犠牲層５２が除去された後、プローブ２４が基台５０上から剥離される。これにより、異種金属の組合せで構成された従来のプローブ（特性線C）に比較して許容電流値が増大した図５に示したプローブ２４を得ることができる。

図４に関連して、金属層３８ａが針先部２４ｂの一方の側面の全面を覆うように形成され、また図５に関連して、金属層３８ｂが針本体部２４ａの一方の側面の全面を覆うように形成されたそれぞれの例について説明した。これらに代えて、金属層３８ａは、針先部２４ｂの前記側面の全面を覆うことなく該面を帯状に伸びて針先に達するように形成することができる。また、金属層３８ａは、針本体部２４ａの前記側面の全面を覆うことなく該面を帯状に伸びて上端３０ａに達するように形成することができる。

さらに、前記金属層３８ａ、３８ｂは、針先部２４ｂ、針本体部２４ａの前記側面ではなく、針先部２４ｂ、針本体部２４ａの内部に形成することができる。しかしながら、製造を容易にする上で、図示のとおり、前記金属層３８ａ、３８ｂを針先部２４ｂ、針本体部２４ａの前記側面に形成することが望ましい。

また針先部２４ｂは、前記したクランク状に代えて、直線状の針先部を採用することができる。

図１０は、本発明を例えば実開平０７−２９８３８号公報に開示された垂直動作式の電気的接続装置（プローブカード）の垂直型プローブに適用した例を示す。垂直型プローブ６２は、図１０に示す例では、互い同軸線上に一致して配置されかつ相互に離間して配置される一対の直線部分６４ａ及び６４ｂと、該両直線部分間にあって該直線部分の互いに向き合う一端を連結する曲線変形部分６４ｃとを有する針本体部６２ａを備える。一方の直線部分６４ａの他端はプローブ基板の回路への接続端となる垂直型プローブ６２の上端３０ａとなる。他方の直線部分６４ｂの他端には、前記したと同様な針先部６２ｂが形成されている。

垂直型プローブ６２では、従来よく知られているように、針先が被検査体１２の電極１２ａに押圧されると、曲線変形部分６４ｃが一対の直線部分６４ａ、６４ｂ間で弾性変形することにより、所定の針圧が得られる。

針本体部６２ａは、前記したニッケルボロンのような第１の金属材料から成る。針先部６２ｂは、前記したロジウムのような第２の金属材料から成る。

針先部６２ｂは、図１０に円で囲って拡大して示すように、針先部２４ｂにおける同様なクランク状を呈し、中間部６６ａを経て相互に連続する両端部６６ｂ、６６ｃの一方の端部６６ｂが前記他方の直線部分６４ａの前記他端から突出するように、他方の端部６６ｃが前記他方の直線部分６４ｂ内に埋設されている。

針本体部６２ａと針先部６２ｂとの界面、すなわち前記他方の直線部分６４ｂと針先部６２ｂとの界面には、図４に示した例におけると同様、前記第１の金属材料であるニッケルボロンから成る金属層６８が形成されている。金属層６８は、針本体部６２ａの直線部分６４ｂと、針先部６２ｂの前記他方の端部６６ｃとの界面を超えて、該端部６６ｃの先端すなわち針先に達する。

したがって、垂直型プローブ６２では、図４に示した例におけると同様に、金属層６８は、針本体部６２ａと共に、針先部６２ｂ及びこれに結合された針本体部６２ａで形成された異質金属材料の接合による境界を有する電路に対し、同一金属材料で構成された電流バイパス路を形成する。

図１１は、本発明に係る垂直型プローブ６２と金属層６８を有しない従来の垂直型プローブとの比較を示す図１と同様なグラフである。特性線Ｆは、従来の垂直型プローブの特性を示す。特性線Ｇ〜Ｉは金属層６８の厚さを変えたときの垂直型プローブ６２の特性をそれぞれ示す。特性線Ｇは、金属層６８の厚さが１μｍであり、この厚さ方向に沿ったロジウムから成る針先部６２ｂの厚さは１１．５μｍである垂直型プローブ６２の特性を示す。特性線Ｈ及びＩは、それぞれ金属層６８の厚さが２μｍ及び３μｍであり、針先部６２ｂの厚さは１０．５μｍ及び９．５μｍの垂直型プローブ６２の特性を示す。

図１１のグラフによれば、従来の垂直型プローブの特性線Ｆでは１０４５ｍＡの許容電流値が得られた。これに対し本発明に係る垂直型プローブ６２の特性線Ｇ、Ｈ及びＩによれば、１０７４ｍＡ、１０９４ｍＡ及び１０７８ｍＡの許容電流値がそれぞれ得られた。

これらの許容電流値の比較から明らかなように、金属層６８の厚さ変化に拘わらず、本発明に係るプローブ６２によれば、従来の垂直型プローブに比較して許容電流値を少なくとも約３０ｍＡ以上増大させることができた。

前記したところでは、金属層３８（３８ａ、３８ｂ）及び６８を前記第１又は２の金属材料で構成した例について説明した。これらに代えて、前記金属層を前記第１及び第２の金属材料と異なる金属材料で構成することができる。この場合、前記金属層は、針本体部２４ａ、６２ａの上端３０ａから針先部２４ｂ、針先部６２ｂの針先に達するように少なくとも帯状に形成される。また、前記金属層を前記第１及び第２の金属材料と異なる金属材料で構成する場合、前記金属層第１及び第２の金属材料よりも抵抗率（体積抵抗率：Ωｃｍ）が小さな金属材料を採用することがプローブの低抵抗化を図り、許容電流値を増大する上で、有利である。

本発明は、上記実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない限り、種々に変更することができる。

１０試験装置
１２被検査体
２４、６２プローブ
２４ａ、６２ａ針本体部
２４ｂ、６２ｂ針先部
３８（３８ａ、３８ｂ）、６８金属層

Claims

プローブ基板の回路への接続端を有し靭性を示す第１の金属材料で形成された針本体部と、針先を有する針先部であって前記針本体部の前記第１の金属材料よりも高い硬度を示す第２の金属材料で形成され、前記針本体部に連続する針先部とを備え、前記針本体部及び前記針先部には、前記針先から前記接続端に至る同一金属材料から成る電流経路が形成されている、通電試験用プローブ。
前記同一金属材料は前記第１又は第２の金属材料のいずれかである、請求項１に記載の通電試験用プローブ。
前記同一金属材料は前記第２の金属材料であり、該第２の金属材料は前記第１の金属材料よりも電気抵抗率（Ωｃｍ）が小さい、請求項２に記載の通電試験用プローブ。
前記第１の金属材料は、ニッケル又はニッケル合金であり、前記第２の金属材料はロジウムである、請求項３に記載の通電試験用プローブ。
前記電流経路は前記針先部から前記針本体部を経る電流経路に対するバイパス路として作用し、該バイパス路は、その経路中に、異質金属の接合によって形成される界面を有しない、請求項１に記載の通電試験用プローブ。
前記同一金属材料は前記第１又は第２の金属材料よりも電気抵抗率（Ωｃｍ）の小さな金属材料である、請求項１に記載の通電試験用プローブ。
前記針本体部が、前記回路基板への接続端から離れる方向へ伸長する取付け部分と、該取付け部分の伸長方向とほぼ直角に伸長するアーム部分と、該アーム部の先端から前記取付け部分の伸長方向と同一方向に伸長する台座部分とを備え、前記針先部が前記台座部分の伸長端から突出するカンチレバー型プローブである、請求項１に記載の通電試験用プローブ。
前記針本体部が前記回路基板への接続端から離れる方向へ棒状に伸長し、前記針先部が前記針本体部の先端から該針本体部とほぼ同一方向に伸長する垂直型プローブである、請求項1に記載の通電試験用プローブ。