JP2018077126A - 電気的接続装置、プローブ及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】単純な構造でバネ機能を発揮させてプリロード状態を保持することが可能な電気的接続装置、プローブ及び製造方法を提供する。【解決手段】プローブ２０と、プローブ２０を第１接触対象から第２接触対象に向けて案内する上方ガイド板１１０が形成された上方ガイド板１１０を有するプローブ支持体１８と、を備える電気的接続装置であって、プローブ２０は、上方ガイド穴１１０ａの直径よりも大きく構成される幅広部２１と、幅広部２１から第２接触対象に向かって上方ガイド穴１１０ａを挿通しながら延びる棒状の本体部２２と、本体部２２が挿通される貫通穴２５ａを有するとともに、幅広部２１と上方ガイド板１１０とに狭持されるリング状又は板状のバネ部２５と、を備え、バネ部２５は、反り部２５ｂを有しており、幅広部２１が第１接触対象に圧着される際、反り部２５ｂの弾性力により幅広部２１を第１接触対象に向けて付勢する。【選択図】 図３

Description

本発明は、被検査体の電気的検査などに用いられる電気的接続装置、プローブ及び製造方法に関する。

半導体ウエハに作り込まれた多数の集積回路は、一般的に、該ウエハから切断、分離される前に、仕様書通りの性能を有するか否かの電気的検査を受ける。このような電気的検査に用いられる装置として、複数のプローブを備えた電気的接続装置がある。

この種の電気的接続装置は、上下方向に間隔をおいて配置したガイド板を有するプローブ支持体を備えており、ガイド板に形成したガイド穴にプローブを挿通させることにより集積回路などの被検査体に向けてプローブを案内する。

このような電気的接続装置を用いて電気的検査を実施する際には、プローブの基端部（上端部）を、テスタなどの装置に接続されるプローブ基板の電極に接触させるとともに、プローブの先端部（下端部）を、被検査体の電極に接触させる。これにより、プローブ基板と被検査体とがプローブを介して電気的に接続され、電気的検査が実施される。

このとき、電気的接続装置から上方に延出するプローブの基端部は、プローブ基板に所定荷重（プリロード）で圧着した圧着状態（所謂、プリロード状態）を保持することにより、プローブとプローブ基板との電気的な接続が維持される。

このようなプリロード状態を保持するために、上下方向にバネ機能（弾性力）を発揮するバネ部を設けたプローブも利用されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１では、プローブを構成する棒状の本体部（特許文献１では線材と称される）に螺旋状の溝を形成することにより、プリロード状態を保持するバネ部を形成している。

特開２００８−１６４３５１号公報

しかしながら、外径が数十μｍのような非常に細いプローブの本体部に螺旋状の溝を形成するためには、微細で複雑な加工が必要になるため、生産性が向上し難いという問題がある。したがって、単純な構造でバネ機能を発揮させてプリロード状態を保持する技術が求められていた。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、単純な構造でバネ機能を発揮させてプリロード状態を保持することが可能な電気的接続装置、プローブ及び製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る電気的接続装置の第１の特徴は、第１接触対象と第２接触対象とを電気的に接続するプローブと、前記プローブを前記第１接触対象から前記第２接触対象に向けて案内するガイド穴が形成されたガイド板を有するプローブ支持体と、を備える電気的接続装置であって、前記プローブは、前記ガイド板よりも前記第１接触に近い位置において前記第１接触対象に接触するとともに、前記ガイド穴の直径よりも大きく構成される幅広部と、前記幅広部から前記第２接触対象に向かって前記ガイド穴を挿通しながら延びる棒状の本体部と、前記本体部が挿通される貫通穴を有するとともに、前記幅広部と前記ガイド板とに狭持されるリング状又は板状のバネ部と、を備え、前記バネ部は、一部において反り返った反り部を有しており、前記幅広部が前記第１接触対象に圧着される際、前記反り部の弾性力により前記幅広部を前記第１接触対象に向けて付勢することにある。

本発明に係る電気的接続装置の第２の特徴は、上記特徴に係り、前記バネ部は、前記本体部と前記幅広部から分離可能に構成されることにある。

本発明に係る電気的接続装置の第３の特徴は、上記特徴に係り、前記プローブを複数備えており、前記プローブのそれぞれに備えられるバネ部は、シート部材によって連結されていることにある。

本発明に係るプローブの特徴は、プローブ支持体が有するガイド板に形成されるガイド穴によって第１接触対象から第２接触対象に向けて案内され、前記第１接触対象と前記第２接触対象とを電気的に接続するプローブであって、前記ガイド板よりも前記第１接触対象に近い位置において前記第１接触対象に接触するとともに、前記ガイド穴の直径よりも大きく構成される幅広部と、前記幅広部から前記第２接触対象に向かって前記ガイド穴を挿通しながら延びる棒状の本体部と、前記本体部が挿通される貫通穴を有するとともに、前記幅広部と前記ガイド板とに狭持されるリング状又は板状のバネ部と、を備え、前記バネ部は、一部において反り返った反り部を有しており、前記幅広部が前記第１接触対象に圧着される際、前記反り部の弾性力により前記幅広部を前記第１接触対象に向けて付勢することにある。

本発明に係る製造方法の特徴は、プローブ支持体が有するガイド板に形成されるガイド穴によって第１接触対象から第２接触対象に向けて案内され、前記第１接触対象と前記第２接触対象とを電気的に接続する複数のプローブにおいて、前記複数のプローブのそれぞれに備えられるバネ部を製造する製造方法であって、製造用基板の上にレジスト膜を形成するレジスト形成工程と、前記レジスト膜に対して、前記バネ部を平坦にした平坦バネ部を厚み方向に投影した形状のマスクを用いて露光を行なう露光工程と、前記レジスト膜のうち前記露光工程において露光した部分を除去する第１レジスト除去工程と、前記レジスト膜のうち前記第１レジスト除去工程において除去した部分を金属で埋めることにより前記製造用基板の上に前記複数の平坦バネ部を形成するメッキ工程と、前記レジスト膜の残存部分を除去する第２レジスト除去工程と、前記複数の平坦バネ部を加熱することにより反り部を有する前記複数のバネ部を成形する反り成形工程と、前記製造用基板を除去して、前記複数のバネ部を取り出す取出工程と、を含み、前記マスクは、リング状又は板状の平坦バネ部を厚み方向に投影した形状であることにある。

本発明に係る製造方法の特徴は、プローブ支持体が有するガイド板に形成されるガイド穴によって第１接触対象から第２接触対象に向けて案内され、前記第１接触対象と前記第２接触対象とを電気的に接続する複数のプローブにおいて、前記複数のプローブのそれぞれに備えられるバネ部を製造する製造方法であって、製造用基板にシート部材を配置するシート配置工程と、前記シート部材の上にレジスト膜を形成するレジスト形成工程と、前記レジスト膜に対して、前記バネ部を平坦にした平坦バネ部を厚み方向に投影した形状のマスクを用いて露光を行なう露光工程と、前記レジスト膜のうち前記露光工程において露光した部分を除去する第１レジスト除去工程と、前記レジスト膜のうち前記第１レジスト除去工程において除去した部分を金属で埋めることにより前記シート部材の上に前記平坦バネ部を形成するメッキ工程と、前記レジスト膜の残存部分を除去する第２レジスト除去工程と、前記シート部材において、前記複数の平坦バネ部のそれぞれを連結する連結部を残すように前記平坦バネ部の周辺にスリットを形成するスリット形成工程と、前記複数の平坦バネ部を加熱することにより反り部を有する前記複数のバネ部を成形する反り成形工程と、前記製造用基板を除去して、前記シート部材によって連結される前記複数のバネ部を取り出す取出工程と、を含み、前記マスクは、リング状又は板状の平坦バネ部を厚み方向に投影した形状であることにある。

本発明によれば、単純な構造でバネ機能を発揮させてプリロード状態を保持することが可能な電気的接続装置、プローブ及び製造方法を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る検査装置を概略的に示す概略側面図である。 本発明の第１実施形態に係る電気的接続装置を概略的に示す一部拡大断面図である。 本発明の第１実施形態に係るプローブを概略的に示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るプローブを概略的に示す拡大断面図である。 本発明の第１実施形態に係るプローブを概略的に示す拡大断面図である。 本発明の第１実施形態に係る製造方法を説明するための説明図である。 本発明の第１実施形態に係る製造方法により製造されたバネ部を説明するための概略斜視図である。 本発明の第２実施形態に係るプローブを概略的に示す拡大断面図である。 本発明の第２実施形態に係る製造方法を説明するための説明図である。 本発明の第２実施形態に係る製造方法を説明するための説明図である。 本発明の第２実施形態に係る製造方法により製造されたバネ部を説明するための概略斜視図である。 本発明の他の実施形態に係るバネ部を概略的に示す斜視図である。 本発明の他の実施形態に係るバネ部を概略的に示す斜視図である。 本発明の他の実施形態に係るバネ部を概略的に示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態に係る電気的接続装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。また、以下に示す実施形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

［第１実施形態］
＜検査装置の構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る電気的接続装置を含む検査装置１を概略的に示す側面図である。なお、説明のため、図面において、上下方向Ｚと、上下方向Ｚに直交する左右方向Ｘと、上下方向Ｚ及び左右方向Ｘに直交する前後方向Ｙを規定する。また、上下方向Ｚは、後述するプローブ２０の長手方向とも言い換えられるし、後述するバネ部２５の厚み方向とも言い換えられる。

図１に示すように、検査装置１は、主に、カード状接続装置２と、チャック１２とを備える。

カード状接続装置２（プローブカードとも称される場合がある）が、昇降可能なチャック１２の上方でフレーム（不図示）に保持される。チャック１２上には、被検査体の一例として半導体ウエハ１４が保持されている。半導体ウエハ１４には多数の集積回路が組み込まれている。

半導体ウエハ１４は、集積回路の電気的検査のために、該集積回路の多数の電極パッド１４ａを上方に向けて、チャック１２上に配置されている。

カード状接続装置２は、プローブ基板１６と、プローブ支持体１８と、プローブ２０とを備える。

プローブ基板１６は、例えば円形のリジッド配線基板からなる。プローブ基板１６は、プローブ２０の基端部２０ｂ（上端部）に電気的に接続される。

プローブ基板１６の上面（図１に示す上方の面）の周縁部には、テスタ（不図示）への接続端となる多数のテスタランド１６ｂが設けられている。各テスタランド１６ｂは、プローブ基板１６に設けられた配線１６ａに接続されている。

また、プローブ基板１６の上面（図１に示す上方の面）には、プローブ基板１６を補強する例えば金属製の補強板５が設けられている。該補強板５は、プローブ基板１６のテスタランド１６ｂが設けられた周縁分を除く中央部に配置されている。また、プローブ基板１６の下面（図１に示す下方の面）には、プローブ支持体１８が配置される。

プローブ支持体１８は、所定の保持部材（不図示）によりプローブ基板１６に保持されている。プローブ支持体１８は、プローブ２０をプローブ基板１６から半導体ウエハ１４に向けて案内する。プローブ支持体１８は、プローブ２０の先端部２０ａ（下端部）が半導体ウエハ１４に押圧されたときに、プローブ２０の相互間の干渉を防止する。

プローブ２０は、先端部２０ａと基端部２０ｂとを有する。プローブ２０の先端部２０ａは、半導体ウエハ１４に設けられている電極パッド１４ａに対向するように配置される。

プローブ２０の基端部２０ｂは、プローブ基板１６の接続パッド１６ｃ（図２参照）に圧着された圧着状態、すなわちプリロード状態で当接している。これにより、プローブ２０の基端部２０ｂは、プローブ基板１６と電気的に接続されている。

なお、本実施形態において、プローブ支持体１８とプローブ２０とが、特許請求の範囲に記載の電気的接続装置を構成する。また、プローブ基板１６の接続パッド１６ｃ（図２参照）が、特許請求の範囲に記載の第１接触対象を構成し、半導体ウエハ１４の電極パッド１４ａが、特許請求の範囲に記載の第２接触対象を構成する。

＜プローブ支持体の構成＞
次に、図２を参照して、プローブ支持体１８の構成について詳細に説明する。図２は、本発明の第１実施形態に係るプローブ支持体１８の一部を拡大した一部拡大断面図である。

図２に示すように、プローブ支持体１８は、プローブ基板１６の下方に配置される。プローブ支持体１８は、主に、複数のプローブ２０を挿通するための複数のガイド穴を有するガイド板１００を備える。

ガイド板１００は、ガイド穴に挿通されるプローブ２０を案内するように構成される。ガイド板１００は、上方ガイド板１１０と、下方ガイド板１２０とを含む。なお、ガイド板１００は、上方ガイド板１１０と下方ガイド板１２０以外にも他のガイド板を更に含んでもよい。

上方ガイド板１１０と下方ガイド板１２０とのそれぞれは、例えば、セラミック板あるいはポリイミド合成樹脂板等の絶縁物質で形成される。上方ガイド板１１０と下方ガイド板１２０とのそれぞれは、スペーサ部材３４などの部材によって、互いに平行になるように配置されるとともに、ねじなどの保持部材（不図示）などにより相互に連結されている。

上方ガイド板１１０は、プローブ基板１６に近接して配置される。上方ガイド板１１０は、上下方向Ｚに貫通する上方ガイド穴１１０ａを有する。上方ガイド穴１１０ａは、複数のプローブ２０のそれぞれに対応して複数形成されている。上方ガイド穴１１０ａには、プローブ２０の上下方向Ｚの移動を許すようにプローブ２０が挿通される。なお、本実施形態において、上方ガイド穴１１０ａは、特許請求の範囲に記載のガイド穴を構成し、上方ガイド板１１０は、特許請求の範囲に記載のガイド板を構成する。

下方ガイド板１２０は、上方ガイド板１１０から上下方向Ｚに間隔をおいて配置される。下方ガイド板１２０は、上下方向Ｚに貫通する下方ガイド穴１２０ａを有する。下方ガイド穴１２０ａは、複数のプローブ２０のそれぞれに対応して複数形成される。下方ガイド穴１２０ａには、プローブ２０の上下方向Ｚの移動を許すようにプローブ２０が挿通される。

＜プローブの構成＞
次に、プローブ２０の構成について詳細に説明する。プローブ２０は、導電性を有する部材により構成される。プローブ２０を構成する部材は、例えば、タングステンであってもよい。

図２に示すように、プローブ２０の先端部２０ａは、半導体ウエハ１４の電極パッド１４ａに向けて案内される。プローブ２０の先端部２０ａは、プローブ支持体１８から上下方向Ｚの下方に所定長さで突出する。プローブ２０の先端部２０ａは、下方ガイド板１２０から半導体ウエハ１４の接続すべき電極パッド１４ａに対応する位置に配置される。

また、プローブ２０は、上方ガイド板１１０の上方ガイド穴１１０ａと、下方ガイド板１２０の下方ガイド穴１２０ａとに挿通する。これにより、プローブ２０の基端部２０ｂは、プローブ基板１６の所定位置に形成される接続パッド１６ｃに向けて案内される。プローブ２０の基端部２０ｂは、上方ガイド板１１０から所定長さで突出する。

また、図２に示すように、プローブ２０は、幅広部２１と、本体部２２と、バネ部２５とを備える。

幅広部２１は、上方ガイド板１１０よりもプローブ基板１６に近い位置においてプローブ基板１６の接続パッド１６ｃに接触する。

ここで、図３は、プローブ２０の一部拡大斜視図であり、図４は、プローブ２０の軸線ＣＬに沿った一部拡大断面図である。図３に示すように、幅広部２１の上下方向Ｚの上方の端部２１ｂは、プローブ２０の基端部２０ｂである。

また、幅広部２１は、上方ガイド穴１１０ａの直径よりも大きく構成される。具体的に、図４に示すように、幅広部２１の幅Ｗ２１は、上方ガイド穴１１０ａの直径φ１１０よりも大きく構成される。

本体部２２は、棒状に構成される。本体部２２は、上下方向Ｚの上方の端部が幅広部２１に連結しており、上下方向Ｚの下方の端部が半導体ウエハ１４に接触する。なお、本体部２２の上下方向Ｚの下方の端部は、プローブ２０の先端部２０ａである。また、本体部２２は、幅広部２１から半導体ウエハ１４の電極パッド１４ａに向かって上方ガイド穴１１０ａを挿通しながら延びる。

バネ部２５は、リング状に構成される。バネ部２５の幅Ｗ２５は、幅広部２１の幅Ｗ２１よりも大きく構成されている。また、バネ部２５は、本体部２２が挿通される貫通穴２５ａを有する。貫通穴２５ａの直径φ２５は、幅広部２１の幅Ｗ２１よりも小さく構成される。これにより、バネ部２５が幅広部２１により受け止められる。

また、貫通穴２５ａの直径φ２５は、本体部２２の幅Ｗ２２よりも大きく構成され、上方ガイド穴１１０ａの直径φ１１０よりも大きく構成される。これにより、本体部２２の上下方向Ｚへの移動がスムーズになる。

また、バネ部２５は、一部において反り返った反り部２５ｂを有する。反り部２５ｂは、バネ部２５を上下方向Ｚに反り返らせることにより形成される。なお、反り部２５ｂは、バネ部２５をなめらかに湾曲させることにより形成されてもよいし、折り曲げて屈曲させることにより形成されてもよい。

バネ部２５では、反り部２５ｂを有することにより、上下方向Ｚにバネ機能を発揮する。ここで、図５には、本実施形態に係るプローブ２０がプローブ基板１６に圧着された状態を示す一部拡大断面図が示されている。

図５に示すように、プローブ支持体１８をプローブ基板１６に取り付ける際、プローブ支持体１８を上下方向Ｚの上方（矢印Ｍ１で示す方向）に押し上げる。そして、この押し付けによって、プローブ２０の幅広部２１がプローブ基板１６の接続パッド１６ｃに圧着される。

バネ部２５は、幅広部２１がプローブ基板１６に圧着される際、幅広部２１と上方ガイド板１１０とに狭持される。このとき、バネ部２５は、反り部２５ｂの弾性力により幅広部２１をプローブ基板１６に向けて付勢する。すなわち、バｚネ部２５は、プリロード状態になった際に、反り部２５ｂの弾性力により幅広部２１をプローブ基板１６に向けて付勢する。

また、バネ部２５は、幅広部２１と本体部２２とは別体であって、連結されていない。すなわち、バネ部２５は、本体部２２と幅広部２１から分離可能に構成されている。

＜プローブの製造方法＞
次に、第１実施形態に係るプローブ２０の製造方法について説明する。具体的には、プローブ２０のバネ部２５を製造する製造方法について説明する。当該製造方法は、準備工程と、レジスト形成工程と、露光工程と、第１レジスト除去工程と、メッキ工程と、第２レジスト除去工程と、研磨工程と、反り成形工程と、取出工程とを含む。

ここで、図６（ａ）〜（ｇ）は、製造方法を説明するための概略断面図である。なお、図６（ａ）〜（ｇ）には、説明のため、一つのバネ部２５が製造される場合を例に挙げて示しているが、複数のバネ部２５を製造可能である。

まず、レジスト形成工程では、図６（ａ）に示すように、製造用基板２００の上にレジスト膜２１０を形成する。

次に、露光工程では、レジスト膜２１０に対して、バネ部２５を平坦にした平坦バネ部２５ｘを上下方向Ｚ（厚み方向）に投影した形状のマスクを用いて露光を行なう。ここで用いるマスクは、リング状の平坦バネ部２５ｘを上下方向Ｚ（厚み方向）に投影した形状である。

そして、第１レジスト除去工程では、図６（ｂ）に示すように、レジスト膜２１０のうち露光工程において露光した部分を除去する。

次に、メッキ工程では、図６（ｃ）に示すように、レジスト膜２１０のうち第１レジスト除去工程において除去した部分を金属で埋めることにより製造用基板２００の上に金属からなる複数の平坦バネ部２５ｘを形成する。なお、メッキ工程では、スパッタリングや蒸着などの手法を適用することにより、平坦バネ部２５ｘを形成してもよい。また、完成したバネ部２５に反り部２５ｂがより確実に形成されるように、応力の大きい金属を用いて平坦バネ部２５ｘを形成してもよい。例えば、当該金属として、ニッケル合金を用いてもよい。また、応力を調整するため、メッキ工程で使用するメッキ液において、ニッケル合金とともに含める添加剤の量を調整してもよい。すなわち、メッキ液の組成を調整してもよい。

次に、第２レジスト除去工程では、図６（ｄ）に示すように、レジスト膜２１０の残存部分を除去する。

次に、研磨工程では、図６（ｅ）に示すように、平坦バネ部２５ｘを研磨することにより、平坦バネ部２５ｘの厚みを調整する。なお、研磨工程は、必要に応じて実施すればよい。例えば、複数の平坦バネ部２５ｘの厚みのバラツキが小さい場合などのように、研磨工程が必要でないと判断される場合には、研磨工程を実施しなくてもよい。

次に、反り成形工程では、図６（ｆ）に示すように、複数の平坦バネ部２５ｘを加熱して反り部２５ｂを形成することにより複数のバネ部２５を成形する。なお、加熱温度は、例えば、１００℃〜４００℃でもよい。

最後に、取出工程では、図６（ｇ）に示すように、製造用基板２００を除去して、複数のバネ部２５を取り出す。

このようにして、図７に示すような複数のバネ部２５を製造する。この後、幅広部２１に連結される本体部２２を、バネ部２５の貫通穴２５ａに挿通することによってプローブ２０が製造されるが、詳細な説明は省略する。

＜作用及び効果＞
以上のように、本発明の第１実施形態に係るプローブ２０は、リング状のバネ部２５を備える。また、リング状のバネ部２５は、反り部２５ｂを有しており、プローブ２０の幅広部２１がプローブ基板１６に圧着される際、すなわち、プリロード状態になった際、反り部２５ｂの弾性力によりプローブ２０の幅広部２１をプローブ基板１６に向けて付勢する。

このように、本発明の第１実施形態に係るプローブ２０では、リング状のバネ部２５がプリロード状態を保持するためのバネ機能を発揮できる。これにより、プローブ２０の本体部２２に螺旋状の溝を形成する等の複雑な加工を行うことなく、単純な構造のバネ部２５により、プリロード状態を保持することができる。また、バネ部２５の構造が単純であるため、バネ部２５の量産化も可能であるとともに、バネ部２５を備えたプローブ２０の生産性も高められる。

更に、プローブ２０では、バネ部２５が本体部２２と幅広部２１から分離可能である。これにより、バネ部２５が劣化した場合には、他のバネ部に交換できる。更には、バネ部２５を取り外して、他の本体部２２に取り付けることもできる。

［第２実施形態］
次いで、本発明の第２実施形態に係る電気的接続装置について、第１実施形態との相違点に着目して説明する。

ここで、図８は、第２実施形態に係るプローブ２０の軸線ＣＬに沿った一部拡大断面図である。図８に示すように、第２実施形態に係る電気的接続装置は、プローブ２０のバネ部２５と上方ガイド板１１０との間に配置されるシート部材２２０を更に備える。バネ部２５は、シート部材２２０に固着されている。また、複数のプローブ２０のそれぞれに備えられるバネ部２５は、シート部材２２０によって連結されている。

また、シート部材２２０を構成する部材は、プローブ２０同士の短絡（ショート）を防止するため、絶縁性を有する部材からなる。

次に、第２実施形態に係るプローブ２０の製造方法について説明する。具体的には、プローブ２０のバネ部２５を製造する製造方法について説明する。当該製造方法は、シート配置工程と、レジスト形成工程と、第１露光工程と、第１レジスト除去工程と、メッキ工程と、第２レジスト除去工程と、研磨工程と、スリット形成工程と、反り成形工程と、取出工程とを含む。

ここで、図９（ａ）〜（ｉ）は、製造方法を説明するための概略断面図である。なお、図９（ａ）〜（ｉ）には、説明のため、一つのバネ部２５が製造される場合を例に挙げて示しているが、複数のバネ部２５を製造可能である。

まず、シート配置工程では、図９（ａ）に示すように、製造用基板２００にシート部材２２０を貼り付ける。

次に、レジスト形成工程では、図９（ｂ）に示すように、シート部材２２０の上にレジスト膜２１０を形成する。

次に、露光工程では、レジスト膜２１０に対して、バネ部２５の反り部２５ｂを平坦化させた平坦バネ部２５ｘを厚み方向に投影した形状のマスクを用いて露光を行なう。

そして、第１レジスト除去工程では、図９（ｃ）に示すように、レジスト膜２１０のうち露光工程において露光した部分を除去する。

次に、メッキ工程では、図９（ｄ）に示すように、レジスト膜２１０のうち第１レジスト除去工程において除去した部分を金属で埋めることによりシート部材２２０の上に複数の平坦バネ部２５ｘを形成する。なお、メッキ工程では、スパッタリングや蒸着などの手法を適用することにより、平坦バネ部２５ｘを形成してもよい。また、完成したバネ部２５に反り部２５ｂがより確実に形成されるように、応力の大きい金属を用いて平坦バネ部２５ｘを形成してもよい。

次に、第２レジスト除去工程では、図９（ｅ）に示すように、レジスト膜２１０の残存部分を除去する。

次に、研磨工程では、図９（ｆ）に示すように、平坦バネ部２５ｘを研磨することにより、平坦バネ部２５ｘの厚みを調整する。なお、研磨工程は、上述した第１実施形態と同様に必要に応じて実施すればよい。

次に、スリット形成工程では、図９（ｇ）に示すように、シート部材２２０の平坦バネ部２５ｘの周辺にスリット２２０ａ，２２０ｂを形成する。このとき、シート部材２２０において、複数の平坦バネ部２５ｘのそれぞれを連結する連結部２２０ｃを残すように、スリット２２０ａ，２２０ｂを形成する。

ここで、図１０には、図９（ｇ）の矢印Ｒに沿った方向から見た概略平面図が示されている。スリット形成工程では、図１０に示すように、平坦バネ部２５ｘの外側に形成されるスリット２２０ａと、平坦バネ部２５ｘの貫通穴２５ａの内側に形成されるスリット２２０ｂとを形成する。

このとき、平坦バネ部２５ｘの外側に形成されるスリット２２０ａは、一部において、連結部２２０ｃを残すように形成する。これにより、複数の平坦バネ部２５ｘのそれぞれは、シート部材２２０の連結部２２０ｃによって連結された状態となる。なお、スリット形成工程において、スリット２２０ａ，２２０ｂは、例えば、レーザを用いて形成してもよい。

次に、反り成形工程では、図９（ｈ）に示すように、複数の平坦バネ部２５ｘを加熱することにより反り部２５ｂを有する複数のバネ部２５を成形する。

最後に、取出工程では、図９（ｉ）に示すように、製造用基板２００を除去して、シート部材２２０によって連結される複数のバネ部２５を取り出す。なお、複数のバネ部２５は、シート部材２２０に固着されているため、シート部材２２０とともに移動できる。

このようにして、図１１に示すように、シート部材２２０によって連結される複数のバネ部２５を製造する。この後、幅広部２１に連結される本体部２２を、バネ部２５の貫通穴２５ａに挿通することによって複数のプローブ２０が製造されるが、詳細な説明は省略する。

以上のように、第２実施形態では、複数のプローブ２０に備えられるバネ部２５が、シート部材２２０によって連結されている。これにより、複数のバネ部２５がバラバラになりにくくなるとともに、複数のプローブ２０もバラバラになりにくくなるため、取り扱い易くなる。

［本発明のその他の実施形態］
以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。

例えば、上述した実施形態では、プローブ２０のバネ部２５は、リング状である場合を例に挙げて説明したが、これに限定されず他の形状であってもよい。ここで、図１２〜１４には、バネ部２５の他の形状の一例が示されている。なお、図１２〜１４のそれぞれにおいて、（ａ）は、概略平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＱ−Ｑ線に沿った概略断面図である。

例えば、図１２（ａ）〜（ｂ）に示すように、プローブ２０のバネ部２５は、板状であってもよい。また、図１３（ａ）〜（ｂ）に示すように、プローブ２０のバネ部２５は、一部において幅が狭くなる幅狭部２５ｚを有する板状であってもよい。幅狭部２５ｚを有することで、幅狭部２５ｚを基点に反り部２５ｂが形成されやすくなるとともに、反り部２５ｂの形成位置を制御しやすくなる。また、図１４（ａ）〜（ｂ）に示すように、プローブ２０のバネ部２５は、一部において厚み方向（上下方向Ｚ）における厚さが薄くなるように溝部２５ｙを有する板状であってもよい。この場合も、溝部２５ｙを基点に反り部２５ｂが形成されやすくなるとともに、反り部２５ｂの形成位置を制御しやすくなる。

このように、プローブ２０のバネ部２５が、板状である場合も、単純な構造のバネ部２５により、プリロード状態を保持することができる。なお、プローブ２０のバネ部２５が、板状である場合には、製造方法においてバネ部２５の前に製造される平坦バネ部２５ｘも板状となることは、無論である。

また、例えば、上述した実施形態では、プローブ２０のバネ部２５は、単一の金属により構成される場合を例に挙げて説明したが、複数の金属により構成されてもよい。例えば、バネ部２５は、熱膨張率や内部応力が互いに異なる複数種類の金属を厚み方向（上下方向Ｚ）に積層することにより構成されてもよい。この場合、第１金属層と第２金属層と第３金属層とを積層することにより構成されてもよいし、第１金属層と第２金属層とを交互に３層以上積層してもよい。

また、上述した実施形態において、プローブ２０は、上方ガイド板１１０と下方ガイド板１２０との間において湾曲する湾曲部を有していてもよい。この場合、半導体ウエハ１４の電気的検査において、プローブ２０の先端部２０ａが押し上げられた際に、プローブ２０の湾曲部が、左右方向Ｘの一方に弓状に大きく弾性変形する。そして、プローブ２０の先端部２０ａは、プローブ２０の弾性による適正なしなやかさによって、電極パッド１４ａに適度に押圧されるとともに、電極パッド１４ａと電気的に接続される。

また、例えば、プローブ２０は、半導体ウエハ１４の電気的検査において、プローブ２０の先端部２０ａが押し上げられた際に、上下方向Ｚにバネ機能を発揮する他のバネ部を本体部２２に備えていてもよい。

また、例えば、上述した実施形態において、バネ部２５の幅Ｗ２５は、幅広部２１の幅Ｗ２１よりも大きく構成されていたが、これに限定されない。バネ部２５の幅Ｗ２５は、幅広部２１の幅Ｗ２１と同等でもよいし、幅広部２１の幅Ｗ２１よりも小さく構成されてもよい。

このように、本発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

１…検査装置
２…カード状接続装置
１２…チャック
１４…半導体ウエハ
１４ａ…電極パッド
１６…プローブ基板
１６ｃ…接続パッド
１８…プローブ支持体
２０…複数のプローブ
２０…プローブ
２１…幅広部
２２…本体部
２５…バネ部
２５ａ…貫通穴
２５ｂ…反り部
２５ｘ…平坦バネ部
２５ｙ…溝部
２５ｚ…幅狭部
３４…スペーサ部材
１００…ガイド板
１１０…上方ガイド板
１１０ａ…上方ガイド穴
１２０…下方ガイド板
１２０ａ…下方ガイド穴
２２０…シート部材
２２０ｃ…連結部

Claims (6)

1. 第１接触対象と第２接触対象とを電気的に接続するプローブと、前記プローブを前記第１接触対象から前記第２接触対象に向けて案内するガイド穴が形成されたガイド板を有するプローブ支持体と、を備える電気的接続装置であって、
   前記プローブは、
   前記ガイド板よりも前記第１接触対象に近い位置において前記第１接触対象に接触するとともに、前記ガイド穴の直径よりも大きく構成される幅広部と、
   前記幅広部から前記第２接触対象に向かって前記ガイド穴を挿通しながら延びる棒状の本体部と、
   前記本体部が挿通される貫通穴を有するとともに、前記幅広部と前記ガイド板とに狭持されるリング状又は板状のバネ部と、を備え、
   前記バネ部は、一部において反り返った反り部を有しており、前記幅広部が前記第１接触対象に圧着される際、前記反り部の弾性力により前記幅広部を前記第１接触対象に向けて付勢する
   ことを特徴とする電気的接続装置。
2. 前記バネ部は、前記本体部と前記幅広部から分離可能に構成される
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気的接続装置。
3. 前記プローブを複数備えており、
   前記プローブのそれぞれに備えられるバネ部は、シート部材によって連結されている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電気的接続装置。
4. プローブ支持体が有するガイド板に形成されるガイド穴によって第１接触対象から第２接触対象に向けて案内され、前記第１接触対象と前記第２接触対象とを電気的に接続するプローブであって、
   前記ガイド板よりも前記第１接触対象に近い位置において前記第１接触対象に接触するとともに、前記ガイド穴の直径よりも大きく構成される幅広部と、
   前記幅広部から前記第２接触対象に向かって前記ガイド穴を挿通しながら延びる棒状の本体部と、
   前記本体部が挿通される貫通穴を有するとともに、前記幅広部と前記ガイド板とに狭持されるリング状又は板状のバネ部と、を備え、
   前記バネ部は、一部において反り返った反り部を有しており、前記幅広部が前記第１接触対象に圧着される際、前記反り部の弾性力により前記幅広部を前記第１接触対象に向けて付勢する
   ことを特徴とするプローブ。
5. プローブ支持体が有するガイド板に形成されるガイド穴によって第１接触対象から第２接触対象に向けて案内され、前記第１接触対象と前記第２接触対象とを電気的に接続する複数のプローブにおいて、前記複数のプローブのそれぞれに備えられるバネ部を製造する製造方法であって、
   製造用基板の上にレジスト膜を形成するレジスト形成工程と、
   前記レジスト膜に対して、前記バネ部を平坦にした平坦バネ部を厚み方向に投影した形状のマスクを用いて露光を行なう露光工程と、
   前記レジスト膜のうち前記露光工程において露光した部分を除去する第１レジスト除去工程と、
   前記レジスト膜のうち前記第１レジスト除去工程において除去した部分を金属で埋めることにより前記製造用基板の上に前記複数の平坦バネ部を形成するメッキ工程と、
   前記レジスト膜の残存部分を除去する第２レジスト除去工程と、
   前記複数の平坦バネ部を加熱することにより反り部を有する前記複数のバネ部を成形する反り成形工程と、
   前記製造用基板を除去して、前記複数のバネ部を取り出す取出工程と、を含み、
   前記マスクは、リング状又は板状の平坦バネ部を厚み方向に投影した形状である
   ことを特徴とする製造方法。
6. プローブ支持体が有するガイド板に形成されるガイド穴によって第１接触対象から第２接触対象に向けて案内され、前記第１接触対象と前記第２接触対象とを電気的に接続する複数のプローブにおいて、前記複数のプローブのそれぞれに備えられるバネ部を製造する製造方法であって、
   製造用基板にシート部材を配置するシート配置工程と、
   前記シート部材の上にレジスト膜を形成するレジスト形成工程と、
   前記レジスト膜に対して、前記バネ部を平坦にした平坦バネ部を厚み方向に投影した形状のマスクを用いて露光を行なう露光工程と、
   前記レジスト膜のうち前記露光工程において露光した部分を除去する第１レジスト除去工程と、
   前記レジスト膜のうち前記第１レジスト除去工程において除去した部分を金属で埋めることにより前記シート部材の上に前記平坦バネ部を形成するメッキ工程と、
   前記レジスト膜の残存部分を除去する第２レジスト除去工程と、
   前記シート部材において、前記複数の平坦バネ部のそれぞれを連結する連結部を残すように前記平坦バネ部の周辺にスリットを形成するスリット形成工程と、
   前記複数の平坦バネ部を加熱することにより反り部を有する前記複数のバネ部を成形する反り成形工程と、
   前記製造用基板を除去して、前記シート部材によって連結される前記複数のバネ部を取り出す取出工程と、を含み、
   前記マスクは、リング状又は板状の平坦バネ部を厚み方向に投影した形状である
   ことを特徴とする製造方法。

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