JP3785267B2 - 絶縁材料上の金属膜形成方法、これを用いたスルーホールの導通方法およびコンタクトプローブの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリイミド樹脂等の絶縁材料表面に金属膜を形成する絶縁材料上の金属膜形成方法、またはこれを用いてフレキシブル基板等に形成されたスルーホールの導通を行うスルーホールの導通方法、さらにプローブピンやソケットピン等として用いられ、プローブカードやテスト用ソケット等に組み込まれて半導体ＩＣチップや液晶デバイス等の各端子に接触して電気的なテストを行うコンタクトプローブの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＩＣチップやＬＳＩチップ等の半導体チップ又はＬＣＤ（液晶表示体）の各端子に接触させて電気的なテストを行うために、コンタクトピンが用いられている。
近年、ＩＣチップ等の高集積化および微細化に伴って電極であるコンタクトパッドが狭ピッチ化されるとともに、コンタクトピンの多ピン狭ピッチ化が要望されている。
しかしながら、コンタクトピンとして用いられていたタングステン針のコンタクトプローブでは、タングステン針の径の限界から多ピン狭ピッチへの対応が困難になっていた。
【０００３】
これに対して、例えば、特公平７−８２０２７号公報に、複数のパターン配線が樹脂フィルム上に形成されこれらのパターン配線の各先端が前記樹脂フィルムから突出状態に配されてコンタクトピンとされるコンタクトプローブの技術が提案されている。
この技術例では、複数のパターン配線の先端部をコンタクトピンとすることによって、多ピン狭ピッチ化を図るとともに、複雑な多数の部品を不要とするものである。
【０００４】
従来のコンタクトプローブ１は、図６および図７に示すように、ＩＣ用プローブとして所定形状に切り出したもので、ポリイミド樹脂フィルム２の表面にＮｉ（ニッケル）またはＮｉ合金で形成されるパターン配線３を張り付けた構造となっており、前記樹脂フィルム２の端部から前記パターン配線３の先端部が突出してコンタクトピン３ａとされている。
なお、符号４は、位置合わせ穴であり、符号５は、パターン配線３とプリント基板の配線とを接続するために開けられた窓部である。
【０００５】
上記コンタクトプローブ１では、図８に示すように、樹脂フィルム２の裏面にグラウンドの役目を果たす金属層６が設けられているものがある。このコンタクトプローブ１では、コンタクトピン３ａと金属層６との電気的導通を行うため、両者に達するスルーホールとしてバイアホールＨが設けられ、該バイアホールＨ内には導電性材料としてＡｇ（銀）ペーストＰが充填されている。
なお、コンタクトピン３ａには、Ａｕ（金）メッキＡＵが施されている。
【０００６】
バイアホールＨの導通を行うためにＡｇペーストＰを用いているのは、コンタクトピン３ａと金属層６との間には絶縁材料であるポリイミド樹脂（樹脂フィルム２）があるため、電解メッキでバイアホールＨ内にメッキ層を形成することが困難であり導通を図ることができないからである。また、スパッタリングによる乾式法を用いる場合には、専用の装置やスパッタリングターゲット等を別に用意しなければならず、コストがかかるためである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来のバイアホールＨの導通をＡｇペーストＰで行う方法では、以下のような課題が残っている。
すなわち、ＡｇペーストＰは、金属成分のＡｇ粉の他に有機溶媒やバインダーといった非電導材料も含んでいるため、導電性等の信頼性が低いという不都合があった。
また、ＡｇペーストＰは単にバイアホールＨに充填されるだけなので、少しの衝撃でも剥がれやすいという不都合があった。
さらに、ＡｇペーストＰを塗布する工程およびＡｇペーストＰを加熱処理して硬化させる工程が必要となり、製造に手間がかかっていた。
【０００８】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、Ａｇペーストを用いることなく高信頼性をもって確実にかつ容易に金属膜を形成して、さらに導通を図ることができる絶縁材料上の金属膜形成方法、これを用いたスルーホールの導通方法およびコンタクトプローブの製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、プラズマエッチング技術について研究を進めた結果、以下の知見を得ることができた。
すなわち、プラズマエッチングにおいて絶縁材料表面に形成された金属膜を選択的に除去する場合、一定の反応性ガスをブラズマイオン化してエッチングの対象である金属膜と化学反応させ蒸発させると、金属膜周辺の絶縁材料が露出した部分に一旦蒸発して周囲に飛散した金属成分の一部が再付着して非常に薄い金属膜を形成していることを見い出したものである。
【００１０】
本発明は、上記研究結果に基づく技術であって、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。
すなわち、請求項１記載の絶縁材料上の金属膜形成方法では、絶縁材料上に該絶縁材料が露出した部分を一部に残して予め設けたエッチング用金属膜をプラズマエッチングにより少なくとも一部蒸発させるとともに絶縁材料が露出した部分に蒸発した金属の一部を付着させてメッキ下地膜を形成する下地膜形成工程と、前記メッキ下地膜上に金属を電解メッキしてメッキ金属膜を形成するメッキ膜形成工程とを備えている技術が採用される。
【００１１】
この絶縁材料上の金属膜形成方法では、下地膜形成工程において絶縁材料上に該絶縁材料が露出した部分を一部に残して予め設けたエッチング用金属膜をプラズマエッチングにより少なくとも一部蒸発させるとともに絶縁材料が露出した部分に蒸発した金属の一部を付着させてメッキ下地膜を形成するので、絶縁材料露出部分表面にはエッチング用金属膜の金属成分からなる金属薄膜が形成される。
さらに、メッキ膜形成工程においてメッキ下地膜上に金属を電解メッキしてメッキ金属膜を形成するので、メッキ下地膜の金属を核にして金属のみが析出し、厚いメッキ金属膜が強固に形成される。
なお、エッチング用金属膜の金属と電解メッキにより析出させる金属とは互いに異なるものでも構わない。すなわち、絶縁材料が露出した部分のメッキ下地膜とメッキ金属膜とは別の金属材料で形成してもよい。
【００１２】
請求項２記載のスルーホールの導通方法では、フィルム状または板状の絶縁材料の表裏面に形成された金属膜の少なくとも一方に開口部を有し両金属膜に達したスルーホールを介して両金属膜を電気的に導通させるスルーホールの導通方法であって、請求項１記載の絶縁材料上の金属膜形成方法で前記スルーホールに前記メッキ金属膜を形成するスルーホールメッキ工程を備え、該スルーホールメッキ工程は、少なくとも前記開口部側の金属膜上に形成した前記エッチング用金属膜を前記下地膜形成工程でプラズマエッチングしてスルーホールの内周面の前記絶縁材料が露出した部分にメッキ下地膜を形成する工程と、前記メッキ膜形成工程で前記スルーホールの内周面に表裏面の両金属膜を電気的に導通させる前記メッキ金属膜を形成する工程とを備えている技術が採用される。
【００１３】
このスルーホールの導通方法では、スルーホールメッキ工程において、少なくとも前記開口部側の金属膜上に形成したエッチング用金属膜を下地膜形成工程でプラズマエッチングしてスルーホールの内周面の絶縁材料が露出した部分にメッキ下地膜を形成する工程と、メッキ膜形成工程でスルーホールの内周面に表裏面の両金属膜を電気的に導通させるメッキ金属膜を形成する工程とを備えているので、プラズマエッチングされて蒸発した金属成分が開口部からスルーホール内に入ってその内周面の絶縁材料露出部分に付着することにより、スルーホール内にも厚いメッキ金属膜を形成することができ、該メッキ金属膜を介して表裏面の金属膜の導通を容易に行うことができる。
【００１４】
請求項３記載のコンタクトプローブの製造方法では、裏面側に裏面金属膜を設けたフィルムの表面上に複数のパターン配線を形成しこれらのパターン配線の各先端を前記フィルムから突出状態に配してコンタクトピンとし該コンタクトピンと裏面金属膜とをスルーホールを介して電気的に導通させたコンタクトプローブの製造方法であって、基板層の上に前記コンタクトピンの材質に被着または結合する材質の第１の金属層を形成する第１の金属層形成工程と、前記第１の金属層の上にマスクを施してマスクされていない部分に前記パターン配線および前記コンタクトピンに供される第２の金属層をメッキ処理により形成するメッキ処理工程と、前記裏面金属膜上にエッチング用金属膜を形成する工程と、前記マスクを取り除いた第２の金属層の上に少なくとも前記コンタクトピンに供される部分を除いてカバーする前記フィルムを被着するフィルム被着工程と、前記フィルムの裏面側に開口し前記パターン配線に達する前記スルーホールを形成するスルーホール形成工程と、前記フィルムおよび前記第２の金属層からなる部分と前記基板層および前記第１の金属層からなる部分とを分離する分離工程と、前記スルーホール形成工程で形成されたスルーホール内に請求項２記載のスルーホールの導通方法で前記メッキ下地膜および前記メッキ金属膜を形成し前記パターン配線と前記裏面金属膜とを導通させる導通工程とを備えている技術が採用される。
【００１５】
このコンタクトプローブの製造方法では、スルーホール形成工程で形成されたスルーホール内に請求項２記載のスルーホールの導通方法でメッキ下地膜およびメッキ金属膜を形成しパターン配線と裏面金属膜とを導通させる導通工程を備えているので、コンタクトピンと裏面金属膜とをスルーホールに形成されたメッキ金属膜を介して容易に導通状態にすることができる。
【００１６】
請求項４記載のコンタクトプローブの製造方法では、請求項３記載のコンタクトプローブの製造方法において、前記フィルム被着工程は、前記コンタクトピンに供される部分を含む前記第２の金属層全体を覆って前記フィルムを被着する全体被着工程と、前記コンタクトピンに供される部分を覆う前記フィルムの部分を取り除くピン露出工程とを備え、前記導通工程は、前記全体被着工程と前記露出工程との間に前記下地膜形成工程を行う技術が採用される。
【００１７】
このコンタクトプローブの製造方法では、導通工程において、全体被着工程と露出工程との間に下地膜形成工程を行うので、下地膜形成工程においてスルーホール以外がフィルム、基板層と第１の金属層によって覆われており、蒸発した金属成分がスルーホールのみに付着する。
したがって、スルーホール以外の不要な部分に金属が付着しないため、コンタクトピン間のショート不良等を防止することができる。
【００１８】
請求項５記載のコンタクトプローブの製造方法では、請求項３記載のコンタクトプローブの製造方法において、前記フィルム被着工程は、少なくとも前記コンタクトピンに供される部分を除いて前記第２の金属層を覆って前記フィルムを被着する部分被着工程と、前記フィルムの少なくとも前記部分被着工程で露出した前記コンタクトピンに供される部分側の端面を保護膜で覆ってカバーする端面保護工程と、前記保護膜を取り除く保護膜除去工程とを備え、前記導通工程は、前記端面保護工程と前記保護膜除去工程との間に前記下地膜形成工程を行う技術が採用される。
【００１９】
このコンタクトプローブの製造方法では、導通工程において、端面保護工程と保護膜除去工程との間に下地膜形成工程を行うので、下地膜形成工程において少なくともコンタクトピンに供される部分が保護膜によって覆われており、蒸発した金属成分がスルーホールに付着するが、フィルムにおけるコンタクトピンに供される部分側の端面には付着せず、短絡不良を防止することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るコンタクトプローブの製造方法の第１実施形態を図１から図４を参照しながら工程順に説明する。
【００２１】
〔ベースメタル層形成工程（第１の金属層形成工程）〕
まず、図１の（ａ）および図２の（ａ）に示すように、ステンレス製の支持金属板１０の上に、Ｃｕ（銅）メッキによりベースメタル層（第１の金属層）１１を形成する。
【００２２】
〔パターン形成工程〕
このベースメタル層１１の上にフォトレジスト層１２を形成した後、図１の（ｂ）および図２の（ｂ）に示すように、写真製版技術により、フォトレジスト層１２に所定のパターンのフォトマスク１３を施して露光し、図１の（ｃ）および図２の（ｃ）に示すように、フォトレジスト層１２を現像してパターン配線３となる部分となる部分を除去して残存するフォトレジスト層（マスク）１２に開口部１２ａを形成する。
【００２３】
なお、本実施形態においては、フォトレジスト層１２をネガ型フォトレジストによって形成しているが、ポジ型フォトレジストを採用して所望の開口部１２ａを形成しても構わない。
また、本実施形態においては、前記フォトレジスト層１２が、本願請求項にいう「マスク」に相当する。但し、本願請求項の「マスク」とは、本実施形態のフォトレジスト層１２のように、フォトマスク１３を用いた露光・現像工程を経て開口部１２ａが形成されるものに限定されるわけではない。例えば、メッキ処理される箇所に予め孔が形成された（すなわち、予め、図１の（ｃ）の符号１３で示す状態に形成されている）フィルム等でもよい。本願発明において、このようなフィルム等を「マスク」として用いる場合には、本実施形態におけるパターン形成工程は不要である。
【００２４】
〔メッキ処理工程〕
そして、図１の（ｄ）および図２の（ｄ）に示すように、前記開口部１２ａにパターン配線３となるＮｉ合金層（第２の金属層）Ｎを電解メッキ処理により形成する。
上記メッキ処理の後、図１の（ｅ）および図２の（ｅ）に示すように、フォトレジスト層１２を除去する。
【００２５】
〔全体被着工程〔フィルム被着工程〕〕
次に、図１の（ｆ）および図２の（ｆ）に示すように、図に示したコンタクトピン３ａ（すなわち前記パターン配線３の先端部）となる部分を含んだＮｉ合金層Ｎ全体の上に、前記樹脂フィルム（絶縁材料）１４を接着剤（絶縁材料）１４ａにより接着する。
【００２６】
この樹脂フィルム１４は、ポリイミド樹脂ＰＩ（絶縁材料）の裏面側に金属フィルム１５が一体に設けられた二層テープであり、金属フィルム１５は、ポリイミド樹脂ＰＩ上の銅箔（裏面金属膜）１６と、該銅箔１６上にＡｕ（金）で形成されたエッチング用金属膜１７とから構成されている。
【００２７】
この全体被着工程前までに、二層テープのうちの金属フィルム１５に、写真製版技術を用いた銅エッチングを施して、図１の（ｆ）および図２の（ｆ）に示すように、銅箔１６のグラウンド面を形成しておくとともに、コンタクトピン３ａ、窓部５およびバイアホールＨにそれぞれ供される部分の銅箔１６のみを選択的に除去して穴部１６ａを形成し、残った銅箔１６の上にＡｕによるエッチング用金属膜１７を電解メッキまたは蒸着等によって形成しておく。
【００２８】
そして、この全体被着工程では、二層テープのうちのポリイミド樹脂ＰＩを接着剤１４ａを介して前記Ｎｉ合金層Ｎに被着させる。
なお、金属フィルム１５は、銅箔１６に加えて、Ｎｉ、Ｎｉ合金等を用いてもよい。
【００２９】
〔バイアホール形成工程（スルーホール形成工程）〕
樹脂フィルム１４を接着した後、図３の（ａ）および図４の（ａ）に示すように、樹脂フィルム１４の裏面側からレーザ光をバイアホールＨに供される部分、すなわち穴部１６ａのみに選択的に照射することにより、銅エッチングで銅箔１６が除かれた部分のポリイミド樹脂ＰＩおよび接着剤１４ａを蒸発させる。これによって、裏面側に開口部を有しＮｉ合金層Ｎに達するバイアホールＨが形成される。
【００３０】
〔下地膜形成工程（スルーホールメッキ工程）〕
バイアホールＨを形成した後、図３の（ｂ）および図４の（ｂ）に示すように、樹脂フィルム１４の裏面側をブラズマエッチング装置によってプラズマ処理する。
すなわち、反応ガスとしてＣＦ4を用いて、これをプラズマイオン化し、Ｆ+とエッチング用金属膜１７のＡｕとを化学反応させ、選択的にエッチング・蒸発させる。また、反応ガスとしてＣＦ4の他にＯ2を混合することにより、酸素ラジカルＯ+とバイアホール形成時に残ったポリイミド樹脂ＰＩおよび接着剤１４ａのカスとを化学反応させ、これをアッシング除去する。
【００３１】
このとき、エッチング用金属膜１７からＡｕが蒸発して周囲に飛散するとともに、その一部が開口部からバイアホールＨ内に入ってポリイミド樹脂ＰＩおよび接着剤１４ａが露出した部分に再付着し、Ａｕの非常に薄い膜からなるメッキ下地膜１８が形成される。
【００３２】
〔ピン露出工程〕
下地膜形成工程後に、図３の（ｃ）および図４の（ｃ）に示すように、銅箔１６に開けられたコンタクトピン３ａおよび窓部５に供される部分にレーザ光を裏面側から照射して、コンタクトピン３ａおよび窓部５に供される部分を覆う樹脂フィルム１４を蒸発させ、選択的に取り除く処理を行う。
【００３３】
〔アッシング処理工程〕
ピン露出工程後、樹脂フィルム１４の裏面側を再び、ブラズマエッチング装置によってプラズマ処理する。
下地膜形成工程のプラズマ処理では、反応ガスとしてＣＦ4とＯ2を用いたが、アッシング処理工程のプラズマ処理ではＯ2のみを用いて、酸素ラジカルＯ+とピン露出工程時に残ったポリイミド樹脂ＰＩおよび接着剤１４ａのカスとを化学反応させ、これをアッシング除去する。
【００３４】
〔分離工程〕
そして、図３の（ｄ）および図４の（ｄ）に示すように、樹脂フィルム１４とパターン配線３とベースメタル層１１とからなる部分を、支持金属板１０から分離させる。
【００３５】
〔Ｃｕエッチ工程〕
分離後、図３の（ｅ）および図４の（ｅ）に示すように、Ｃｕエッチを経て、ベースメタル層１１を除去して、樹脂フィルム１４にパターン配線３のみを接着させた状態とする。
【００３６】
〔メッキ膜形成工程（金コーティング工程）〕
そして、露出状態のパターン配線３に、図３の（ｆ）および図４の（ｆ）に示すように、Ａｕメッキを施し、表面にＡｕ層ＡＵを形成する。このとき、樹脂フィルム１４から突出状態とされたコンタクトピン３ａでは、全周に亙る表面全体にＡｕ層ＡＵが形成される。
また、同時に、バイアホールＨの内面には、メッキ下地膜１８上にメッキ下地膜１８のＡｕを核にしてＡｕが析出し、厚いメッキ金属膜１９が形成される。
すなわち、コンタクトピン３ａ（パターン配線３）と銅箔１６とが、バイアホールＨに形成されたメッキ金属膜１９を介して電気的に導通状態となる。
【００３７】
以上の工程により、バイアホールＨによってコンタクトピン３ａとグラウンド面となる銅箔１６とを導通させたコンタクトプローブ１００が作製される。
【００３８】
このコンタクトプローブ１００の製造方法では、下地膜形成工程においてバイアホールＨ内の絶縁材料、すなわちポリイミド樹脂ＰＩおよび接着剤１４ａが露出した部分にエッチング用金属膜１７のＡｕをプラズマエッチングにより蒸発、再付着させてメッキ下地膜１８を形成し、さらに、電解メッキによりポリイミド樹脂ＰＩおよび接着剤１４ａが露出した部分にＡｕのみが析出するので、Ａｇペーストの場合に比べて、導電性に優れた厚いＡｕ膜をバイアホールＨに強固に形成することができる。
【００３９】
また、バイアホールＨの開口部側の銅箔１６上に形成したエッチング用金属膜１７をプラズマエッチングしてバイアホールＨの内周面にメッキ下地膜１８を形成し、メッキ膜形成工程でメッキ金属膜１９を形成するので、プラズマエッチングされて蒸発したＡｕが開口部からバイアホールＨ内に入ってその内周面の絶縁材料露出部分に付着することにより、バイアホールＨ内にも厚いメッキ金属膜１９を容易に形成することができ、パターン配線３と銅箔１６とを電気的に導通させることができる。
【００４０】
さらに、全体被着工程において、樹脂フィルム１４がコンタクトピン３ａおよび窓部５に供される部分を含むＮｉ合金層Ｎ全体を覆うように設定され、ピン露出工程において、下地膜形成工程後にコンタクトピン３ａおよび窓部５に供される部分を覆う樹脂フィルム１４の部分を取り除くので、下地膜形成工程時にバイアホールＨ以外が樹脂フィルム１４、支持金属板１０およびベースメタル層１１によって覆われており、蒸発したＡｕがバイアホールＨのみに付着する。
したがって、バイアホールＨ以外の不要な部分にＡｕが付着しないため、コンタクトピン３ａ間のショート不良等を防止することができる。
【００４１】
次に、本発明に係るコンタクトプローブの製造方法の第２実施形態を図５を参照しながら工程順に説明する。
第２実施形態における工程は、第１実施形態の工程と、〔ベースメタル層形成工程（第１の金属層形成工程）〕、〔パターン形成工程〕および〔メッキ処理工程〕までは同様の工程であるため、メッキ処理工程後の工程について説明する。
【００４２】
〔部分被着工程〔フィルム被着工程〕〕
図５の（ａ）に示すように、コンタクトピン３ａとなる部分を含んだＮｉ合金層Ｎ全体の上に、第１実施形態と同様の樹脂フィルム（絶縁材料）１４を接着剤（絶縁材料）１４ａにより接着する。
【００４３】
「バイアホール形成工程（スルーホール形成工程）およびピン露出工程」
樹脂フィルム１４を接着した後、図５の（ａ）に示すように、樹脂フィルム１４の裏面側からレーザ光を全面に照射することにより、銅エッチングで銅箔１６が除かれた部分のポリイミド樹脂ＰＩおよび接着剤１４ａを蒸発させる。これによって、穴部１６ａには、裏面側に開口部を有しＮｉ合金層Ｎに達するバイアホールＨが形成されるとともに、コンタクトピン３ａおよび窓部５に供される部分のポリイミド樹脂ＰＩおよび接着剤１４ａが除去される。
すなわち、樹脂フィルム１４が、窓部５およびコンタクトピン３ａに供される部分とバイアホールＨとを除いてＮｉ合金層Ｎを覆って被着状態とされる。
【００４４】
〔アッシング処理工程〕
そして、樹脂フィルム１４の裏面側をブラズマエッチング装置によってプラズマ処理する。
このプラズマ処理では、反応ガスとしてＯ2のみを用いて、酸素ラジカルＯ+と上記工程時に残ったポリイミド樹脂ＰＩおよび接着剤１４ａのカスとを化学反応させ、これをアッシング除去する。
【００４５】
〔端面保護工程〕
アッシング処理工程後、図５の（ｂ）に示すように、窓部５およびコンタクトピン３ａに供される部分と樹脂フィルム１４のコンタクトピン３ａに供される部分側の端面１４ｂとを、耐熱性を有するポリイミドテープ等の保護膜２０で覆ってマスキングを行う。
【００４６】
〔下地膜形成工程（スルーホールメッキ工程）〕
端面保護工程後、図５の（ｃ）に示すように、樹脂フィルム１４の裏面側をブラズマエッチング装置によってプラズマ処理する。
このとき、反応ガスとしてＣＦ4とＯ2を用いて、エッチング用金属膜１７からＡｕを蒸発させ、周囲に飛散させるとともに、その一部をバイアホールＨ内のポリイミド樹脂ＰＩおよび接着剤１４ａが露出した部分に再付着させ、Ａｕの非常に薄い膜からなるメッキ下地膜１８を形成する。
【００４７】
〔保護膜除去工程〕
下地膜形成工程後に、図５の（ｄ）に示すように、コンタクトピン３ａおよび端面１４ｂ等を保護していた保護膜２０を、コンタクトピン３ａ等から剥がして除去する。
このとき、窓部５、コンタクトピン３ａに供される部分および前記端面１４ｂは、下地膜形成工程において保護膜２０で覆われていたため、Ａｕが付着せずにメッキ下地膜１８が形成されていない。
【００４８】
この後、第１実施形態と同様に、〔分離工程〕、〔Ｃｕエッチ工程〕および〔メッキ膜形成工程（金コーティング工程）〕を順次行うことにより、第１実施形態と同様のコンタクトプローブを作製することができる。
【００４９】
第２実施形態におけるコンタクトプローブの製造方法では、端面保護工程と保護膜除去工程との間に下地膜形成工程を行うので、下地膜形成工程において少なくともコンタクトピン３ａに供される部分が保護膜２０によって覆われており、蒸発したＡｕがバイアホールＨに付着するが、樹脂フィルム１４におけるコンタクトピン３ａに供される部分側の端面１４ｂには付着せず、短絡不良を防止することができる。
【００５０】
なお、本発明は、次のような実施形態をも含むものである。
（１）上記各実施形態では、コンタクトプローブの製造方法に本発明を適用したが、他の絶縁材料上に金属膜を形成する方法として本発明を適用しても構わない。例えば、表裏面に金属膜が形成されたフレキシブル基板においてスルーホールを介して両金属膜を導通させる方法に用いてもよい。
【００５１】
（２）上記各実施形態においては、ＩＣ用コンタクトプローブの製造方法に適用したが、他のものに採用しても構わない。例えば、ＩＣチップを内側に保持して保護し、ＩＣチップのバーンインテスト用装置等に搭載されるＩＣチップテスト用ソケットに用いるコンタクトプローブやＬＣＤのテスト用プローブ装置用のコンタクトプローブの製造方法に適用してもよい。
【００５２】
（３）エッチング用金属膜１７にＡｕを用いたが、Ａｕ以外にＡｇ（銀）、Ｃｕ（銅）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｎｉ（ニッケル）等でもよい。すなわち、導電性の良い金属が好ましい。
また、これらのエッチング用金属膜を採用する場合、プラズマエッチングに用いる反応ガスは、これら金属と反応し蒸気圧の高い化合物を生成しうる気体が適宜選択される。
例えば、ＡｕやＣｕの場合には、フッ素系ガスが好ましく、Ａｌの場合には、塩素系ガスが好ましい。
【００５３】
（４）上記第２実施形態において、アッシング処理工程後に端面保護工程を行ったが、アッシング処理工程を後に行ってもよい。すなわち、端面保護工程を先に行い、次いで下地膜形成工程（スルーホールメッキ工程）および保護膜除去工程を行い、この後にアッシング処理工程を行っても構わない。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
（１）請求項１記載の絶縁材料上の金属膜形成方法によれば、下地膜形成工程において予め設けたエッチング用金属膜をプラズマエッチングにより蒸発させるとともに絶縁材料が露出した部分に蒸発した金属を付着させてメッキ下地膜を形成し、メッキ膜形成工程においてメッキ下地膜上に金属を電解メッキしてメッキ金属膜を形成するので、絶縁材料露出部分表面に形成されたメッキ下地膜の金属を核にして金属が析出し、厚いメッキ金属膜を形成することができる。
したがって、絶縁材料が露出した部分に金属成分のみが析出するので、Ａｇペーストの場合に比べて、導電性に優れた厚い金属膜を強固にかつ容易に形成することができる。また、スパッタリングの場合のようにターゲットを別個に用意する必要もなく、絶縁材料上に金属膜を形成することが可能となる。
【００５５】
（２）請求項２記載のスルーホールの導通方法によれば、スルーホールメッキ工程において、前記開口部側の金属膜上に形成したエッチング用金属膜を下地膜形成工程でプラズマエッチングしてスルーホールの内周面の絶縁材料が露出した部分にメッキ下地膜を形成する工程と、メッキ膜形成工程でスルーホールの内周面に表裏面の両金属膜を電気的に導通させるメッキ金属膜を形成する工程とを備えているので、蒸発した金属成分が開口部からスルーホール内に入ってその内周面の絶縁材料露出部分に付着することにより、スルーホール内にも厚いメッキ金属膜を強固に形成することができる。
したがって、従来、スルーホールの導通を図るために行っていた手間のかかる工程、すなわちＡｇペーストを塗布する工程およびその加熱処理も必要なく、スルーホール内のメッキ金属膜を介して確実に導通を図ることができる。
【００５６】
（３）請求項３記載のコンタクトプローブの製造方法によれば、スルーホール形成工程で形成されたスルーホール内に請求項２記載のスルーホールの導通方法でメッキ下地膜およびメッキ金属膜を形成しパターン配線と裏面金属膜とを導通させる導通工程を備えているので、コンタクトピンと裏面金属膜とをスルーホールに形成されたメッキ金属膜を介して容易に導通状態にすることができる。
【００５７】
（４）請求項４記載のコンタクトプローブの製造方法によれば、導通工程において、全体被着工程と露出工程との間に下地膜形成工程を行うので、下地膜形成工程においてスルーホール以外がフィルムで保護され、スルーホール以外の不要な部分に金属が付着せず、コンタクトピン間のショート不良等を防止することができる。
【００５８】
（５）請求項５記載のコンタクトプローブの製造方法によれば、導通工程において、端面保護工程と保護膜除去工程との間に下地膜形成工程を行うので、下地膜形成工程において少なくともコンタクトピンに供される部分が保護膜によって覆われており、蒸発した金属成分がスルーホールに付着するが、フィルムにおけるコンタクトピンに供される部分側の端面には付着せず、短絡不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るコンタクトプローブの製造方法の一実施形態における工程を示す断面図である。
【図２】 本発明に係るコンタクトプローブの製造方法の一実施形態における工程を示すコンタクトピン部分の断面図である。
【図３】 本発明に係るコンタクトプローブの製造方法の一実施形態における工程を示す断面図である。
【図４】 本発明に係るコンタクトプローブの製造方法の一実施形態における工程を示すコンタクトピン部分の断面図である。
【図５】 本発明に係るコンタクトプローブの製造方法の一実施形態における工程を示すコンタクトピン部分の断面図である。
【図６】 本発明に係るコンタクトプローブの製造方法の従来例におけるコンタクトプローブを示す要部斜視図である。
【図７】 本発明に係るコンタクトプローブの製造方法の従来例におけるコンタクトプローブを示す平面図である。
【図８】 本発明に係るコンタクトプローブの製造方法の従来例におけるコンタクトピン部分を示す断面図である。
【符号の説明】
３ パターン配線
３ａ コンタクトピン
１１ ベースメタル層（第１の金属層）
１２ フォトレジスト層（マスク）
１４ 樹脂フィルム（絶縁材料）
１４ａ 接着剤（絶縁材料）
１５ 金属フィルム
１６ 銅箔（裏面金属膜）
１７ エッチング用金属膜
１８ メッキ下地膜
１９ メッキ金属膜
２０ 保護膜
１００ コンタクトプローブ
ＡＵ Ａｕ層
Ｈ バイアホール（スルーホール）
Ｎ Ｎｉ合金層（第２の金属層）
ＰＩ ポリイミド樹脂（絶縁材料）
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリイミド樹脂等の絶縁材料表面に金属膜を形成する絶縁材料上の金属膜形成方法、またはこれを用いてフレキシブル基板等に形成されたスルーホールの導通を行うスルーホールの導通方法、さらにプローブピンやソケットピン等として用いられ、プローブカードやテスト用ソケット等に組み込まれて半導体ＩＣチップや液晶デバイス等の各端子に接触して電気的なテストを行うコンタクトプローブの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＩＣチップやＬＳＩチップ等の半導体チップ又はＬＣＤ（液晶表示体）の各端子に接触させて電気的なテストを行うために、コンタクトピンが用いられている。
近年、ＩＣチップ等の高集積化および微細化に伴って電極であるコンタクトパッドが狭ピッチ化されるとともに、コンタクトピンの多ピン狭ピッチ化が要望されている。
しかしながら、コンタクトピンとして用いられていたタングステン針のコンタクトプローブでは、タングステン針の径の限界から多ピン狭ピッチへの対応が困難になっていた。
【０００３】
これに対して、例えば、特公平７−８２０２７号公報に、複数のパターン配線が樹脂フィルム上に形成されこれらのパターン配線の各先端が前記樹脂フィルムから突出状態に配されてコンタクトピンとされるコンタクトプローブの技術が提案されている。
この技術例では、複数のパターン配線の先端部をコンタクトピンとすることによって、多ピン狭ピッチ化を図るとともに、複雑な多数の部品を不要とするものである。
【０００４】
従来のコンタクトプローブ１は、図６および図７に示すように、ＩＣ用プローブとして所定形状に切り出したもので、ポリイミド樹脂フィルム２の表面にＮｉ（ニッケル）またはＮｉ合金で形成されるパターン配線３を張り付けた構造となっており、前記樹脂フィルム２の端部から前記パターン配線３の先端部が突出してコンタクトピン３ａとされている。
なお、符号４は、位置合わせ穴であり、符号５は、パターン配線３とプリント基板の配線とを接続するために開けられた窓部である。
【０００５】
上記コンタクトプローブ１では、図８に示すように、樹脂フィルム２の裏面にグラウンドの役目を果たす金属層６が設けられているものがある。このコンタクトプローブ１では、コンタクトピン３ａと金属層６との電気的導通を行うため、両者に達するスルーホールとしてバイアホールＨが設けられ、該バイアホールＨ内には導電性材料としてＡｇ（銀）ペーストＰが充填されている。
なお、コンタクトピン３ａには、Ａｕ（金）メッキＡＵが施されている。
【０００６】
バイアホールＨの導通を行うためにＡｇペーストＰを用いているのは、コンタクトピン３ａと金属層６との間には絶縁材料であるポリイミド樹脂（樹脂フィルム２）があるため、電解メッキでバイアホールＨ内にメッキ層を形成することが困難であり導通を図ることができないからである。また、スパッタリングによる乾式法を用いる場合には、専用の装置やスパッタリングターゲット等を別に用意しなければならず、コストがかかるためである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来のバイアホールＨの導通をＡｇペーストＰで行う方法では、以下のような課題が残っている。
すなわち、ＡｇペーストＰは、金属成分のＡｇ粉の他に有機溶媒やバインダーといった非電導材料も含んでいるため、導電性等の信頼性が低いという不都合があった。
また、ＡｇペーストＰは単にバイアホールＨに充填されるだけなので、少しの衝撃でも剥がれやすいという不都合があった。
さらに、ＡｇペーストＰを塗布する工程およびＡｇペーストＰを加熱処理して硬化させる工程が必要となり、製造に手間がかかっていた。
【０００８】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、Ａｇペーストを用いることなく高信頼性をもって確実にかつ容易に金属膜を形成して、さらに導通を図ることができる絶縁材料上の金属膜形成方法、これを用いたスルーホールの導通方法およびコンタクトプローブの製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、プラズマエッチング技術について研究を進めた結果、以下の知見を得ることができた。
すなわち、プラズマエッチングにおいて絶縁材料表面に形成された金属膜を選択的に除去する場合、一定の反応性ガスをブラズマイオン化してエッチングの対象である金属膜と化学反応させ蒸発させると、金属膜周辺の絶縁材料が露出した部分に一旦蒸発して周囲に飛散した金属成分の一部が再付着して非常に薄い金属膜を形成していることを見い出したものである。
【００１０】
本発明は、上記研究結果に基づく技術であって、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。
すなわち、請求項１記載の絶縁材料上の金属膜形成方法では、絶縁材料上に該絶縁材料が露出した部分を一部に残して予め設けたエッチング用金属膜をプラズマエッチングにより少なくとも一部蒸発させるとともに絶縁材料が露出した部分に蒸発した金属の一部を付着させてメッキ下地膜を形成する下地膜形成工程と、前記メッキ下地膜上に金属を電解メッキしてメッキ金属膜を形成するメッキ膜形成工程とを備えている技術が採用される。
【００１１】
この絶縁材料上の金属膜形成方法では、下地膜形成工程において絶縁材料上に該絶縁材料が露出した部分を一部に残して予め設けたエッチング用金属膜をプラズマエッチングにより少なくとも一部蒸発させるとともに絶縁材料が露出した部分に蒸発した金属の一部を付着させてメッキ下地膜を形成するので、絶縁材料露出部分表面にはエッチング用金属膜の金属成分からなる金属薄膜が形成される。
さらに、メッキ膜形成工程においてメッキ下地膜上に金属を電解メッキしてメッキ金属膜を形成するので、メッキ下地膜の金属を核にして金属のみが析出し、厚いメッキ金属膜が強固に形成される。
なお、エッチング用金属膜の金属と電解メッキにより析出させる金属とは互いに異なるものでも構わない。すなわち、絶縁材料が露出した部分のメッキ下地膜とメッキ金属膜とは別の金属材料で形成してもよい。
【００１２】
請求項２記載のスルーホールの導通方法では、フィルム状または板状の絶縁材料の表裏面に形成された金属膜の少なくとも一方に開口部を有し両金属膜に達したスルーホールを介して両金属膜を電気的に導通させるスルーホールの導通方法であって、請求項１記載の絶縁材料上の金属膜形成方法で前記スルーホールに前記メッキ金属膜を形成するスルーホールメッキ工程を備え、該スルーホールメッキ工程は、少なくとも前記開口部側の金属膜上に形成した前記エッチング用金属膜を前記下地膜形成工程でプラズマエッチングしてスルーホールの内周面の前記絶縁材料が露出した部分にメッキ下地膜を形成する工程と、前記メッキ膜形成工程で前記スルーホールの内周面に表裏面の両金属膜を電気的に導通させる前記メッキ金属膜を形成する工程とを備えている技術が採用される。
【００１３】
このスルーホールの導通方法では、スルーホールメッキ工程において、少なくとも前記開口部側の金属膜上に形成したエッチング用金属膜を下地膜形成工程でプラズマエッチングしてスルーホールの内周面の絶縁材料が露出した部分にメッキ下地膜を形成する工程と、メッキ膜形成工程でスルーホールの内周面に表裏面の両金属膜を電気的に導通させるメッキ金属膜を形成する工程とを備えているので、プラズマエッチングされて蒸発した金属成分が開口部からスルーホール内に入ってその内周面の絶縁材料露出部分に付着することにより、スルーホール内にも厚いメッキ金属膜を形成することができ、該メッキ金属膜を介して表裏面の金属膜の導通を容易に行うことができる。
【００１４】
請求項３記載のコンタクトプローブの製造方法では、裏面側に裏面金属膜を設けたフィルムの表面上に複数のパターン配線を形成しこれらのパターン配線の各先端を前記フィルムから突出状態に配してコンタクトピンとし該コンタクトピンと裏面金属膜とをスルーホールを介して電気的に導通させたコンタクトプローブの製造方法であって、基板層の上に前記コンタクトピンの材質に被着または結合する材質の第１の金属層を形成する第１の金属層形成工程と、前記第１の金属層の上にマスクを施してマスクされていない部分に前記パターン配線および前記コンタクトピンに供される第２の金属層をメッキ処理により形成するメッキ処理工程と、前記裏面金属膜上にエッチング用金属膜を形成する工程と、前記マスクを取り除いた第２の金属層の上に少なくとも前記コンタクトピンに供される部分を除いてカバーする前記フィルムを被着するフィルム被着工程と、前記フィルムの裏面側に開口し前記パターン配線に達する前記スルーホールを形成するスルーホール形成工程と、前記フィルムおよび前記第２の金属層からなる部分と前記基板層および前記第１の金属層からなる部分とを分離する分離工程と、前記スルーホール形成工程で形成されたスルーホール内に請求項２記載のスルーホールの導通方法で前記メッキ下地膜および前記メッキ金属膜を形成し前記パターン配線と前記裏面金属膜とを導通させる導通工程とを備えている技術が採用される。
【００１５】
このコンタクトプローブの製造方法では、スルーホール形成工程で形成されたスルーホール内に請求項２記載のスルーホールの導通方法でメッキ下地膜およびメッキ金属膜を形成しパターン配線と裏面金属膜とを導通させる導通工程を備えているので、コンタクトピンと裏面金属膜とをスルーホールに形成されたメッキ金属膜を介して容易に導通状態にすることができる。
【００１６】
請求項４記載のコンタクトプローブの製造方法では、請求項３記載のコンタクトプローブの製造方法において、前記フィルム被着工程は、前記コンタクトピンに供される部分を含む前記第２の金属層全体を覆って前記フィルムを被着する全体被着工程と、前記コンタクトピンに供される部分を覆う前記フィルムの部分を取り除くピン露出工程とを備え、前記導通工程は、前記全体被着工程と前記露出工程との間に前記下地膜形成工程を行う技術が採用される。
【００１７】
このコンタクトプローブの製造方法では、導通工程において、全体被着工程と露出工程との間に下地膜形成工程を行うので、下地膜形成工程においてスルーホール以外がフィルム、基板層と第１の金属層によって覆われており、蒸発した金属成分がスルーホールのみに付着する。
したがって、スルーホール以外の不要な部分に金属が付着しないため、コンタクトピン間のショート不良等を防止することができる。
【００１８】
請求項５記載のコンタクトプローブの製造方法では、請求項３記載のコンタクトプローブの製造方法において、前記フィルム被着工程は、少なくとも前記コンタクトピンに供される部分を除いて前記第２の金属層を覆って前記フィルムを被着する部分被着工程と、前記フィルムの少なくとも前記部分被着工程で露出した前記コンタクトピンに供される部分側の端面を保護膜で覆ってカバーする端面保護工程と、前記保護膜を取り除く保護膜除去工程とを備え、前記導通工程は、前記端面保護工程と前記保護膜除去工程との間に前記下地膜形成工程を行う技術が採用される。
【００１９】
このコンタクトプローブの製造方法では、導通工程において、端面保護工程と保護膜除去工程との間に下地膜形成工程を行うので、下地膜形成工程において少なくともコンタクトピンに供される部分が保護膜によって覆われており、蒸発した金属成分がスルーホールに付着するが、フィルムにおけるコンタクトピンに供される部分側の端面には付着せず、短絡不良を防止することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るコンタクトプローブの製造方法の第１実施形態を図１から図４を参照しながら工程順に説明する。
【００２１】
〔ベースメタル層形成工程（第１の金属層形成工程）〕
まず、図１の（ａ）および図２の（ａ）に示すように、ステンレス製の支持金属板１０の上に、Ｃｕ（銅）メッキによりベースメタル層（第１の金属層）１１を形成する。
【００２２】
〔パターン形成工程〕
このベースメタル層１１の上にフォトレジスト層１２を形成した後、図１の（ｂ）および図２の（ｂ）に示すように、写真製版技術により、フォトレジスト層１２に所定のパターンのフォトマスク１３を施して露光し、図１の（ｃ）および図２の（ｃ）に示すように、フォトレジスト層１２を現像してパターン配線３となる部分となる部分を除去して残存するフォトレジスト層（マスク）１２に開口部１２ａを形成する。
【００２３】
なお、本実施形態においては、フォトレジスト層１２をネガ型フォトレジストによって形成しているが、ポジ型フォトレジストを採用して所望の開口部１２ａを形成しても構わない。
また、本実施形態においては、前記フォトレジスト層１２が、本願請求項にいう「マスク」に相当する。但し、本願請求項の「マスク」とは、本実施形態のフォトレジスト層１２のように、フォトマスク１３を用いた露光・現像工程を経て開口部１２ａが形成されるものに限定されるわけではない。例えば、メッキ処理される箇所に予め孔が形成された（すなわち、予め、図１の（ｃ）の符号１３で示す状態に形成されている）フィルム等でもよい。本願発明において、このようなフィルム等を「マスク」として用いる場合には、本実施形態におけるパターン形成工程は不要である。
【００２４】
〔メッキ処理工程〕
そして、図１の（ｄ）および図２の（ｄ）に示すように、前記開口部１２ａにパターン配線３となるＮｉ合金層（第２の金属層）Ｎを電解メッキ処理により形成する。
上記メッキ処理の後、図１の（ｅ）および図２の（ｅ）に示すように、フォトレジスト層１２を除去する。
【００２５】
〔全体被着工程〔フィルム被着工程〕〕
次に、図１の（ｆ）および図２の（ｆ）に示すように、図に示したコンタクトピン３ａ（すなわち前記パターン配線３の先端部）となる部分を含んだＮｉ合金層Ｎ全体の上に、前記樹脂フィルム（絶縁材料）１４を接着剤（絶縁材料）１４ａにより接着する。
【００２６】
この樹脂フィルム１４は、ポリイミド樹脂ＰＩ（絶縁材料）の裏面側に金属フィルム１５が一体に設けられた二層テープであり、金属フィルム１５は、ポリイミド樹脂ＰＩ上の銅箔（裏面金属膜）１６と、該銅箔１６上にＡｕ（金）で形成されたエッチング用金属膜１７とから構成されている。
【００２７】
この全体被着工程前までに、二層テープのうちの金属フィルム１５に、写真製版技術を用いた銅エッチングを施して、図１の（ｆ）および図２の（ｆ）に示すように、銅箔１６のグラウンド面を形成しておくとともに、コンタクトピン３ａ、窓部５およびバイアホールＨにそれぞれ供される部分の銅箔１６のみを選択的に除去して穴部１６ａを形成し、残った銅箔１６の上にＡｕによるエッチング用金属膜１７を電解メッキまたは蒸着等によって形成しておく。
【００２８】
そして、この全体被着工程では、二層テープのうちのポリイミド樹脂ＰＩを接着剤１４ａを介して前記Ｎｉ合金層Ｎに被着させる。
なお、金属フィルム１５は、銅箔１６に加えて、Ｎｉ、Ｎｉ合金等を用いてもよい。
【００２９】
〔バイアホール形成工程（スルーホール形成工程）〕
樹脂フィルム１４を接着した後、図３の（ａ）および図４の（ａ）に示すように、樹脂フィルム１４の裏面側からレーザ光をバイアホールＨに供される部分、すなわち穴部１６ａのみに選択的に照射することにより、銅エッチングで銅箔１６が除かれた部分のポリイミド樹脂ＰＩおよび接着剤１４ａを蒸発させる。これによって、裏面側に開口部を有しＮｉ合金層Ｎに達するバイアホールＨが形成される。
【００３０】
〔下地膜形成工程（スルーホールメッキ工程）〕
バイアホールＨを形成した後、図３の（ｂ）および図４の（ｂ）に示すように、樹脂フィルム１４の裏面側をブラズマエッチング装置によってプラズマ処理する。
すなわち、反応ガスとしてＣＦ4を用いて、これをプラズマイオン化し、Ｆ+とエッチング用金属膜１７のＡｕとを化学反応させ、選択的にエッチング・蒸発させる。また、反応ガスとしてＣＦ4の他にＯ2を混合することにより、酸素ラジカルＯ+とバイアホール形成時に残ったポリイミド樹脂ＰＩおよび接着剤１４ａのカスとを化学反応させ、これをアッシング除去する。
【００３１】
このとき、エッチング用金属膜１７からＡｕが蒸発して周囲に飛散するとともに、その一部が開口部からバイアホールＨ内に入ってポリイミド樹脂ＰＩおよび接着剤１４ａが露出した部分に再付着し、Ａｕの非常に薄い膜からなるメッキ下地膜１８が形成される。
【００３２】
〔ピン露出工程〕
下地膜形成工程後に、図３の（ｃ）および図４の（ｃ）に示すように、銅箔１６に開けられたコンタクトピン３ａおよび窓部５に供される部分にレーザ光を裏面側から照射して、コンタクトピン３ａおよび窓部５に供される部分を覆う樹脂フィルム１４を蒸発させ、選択的に取り除く処理を行う。
【００３３】
〔アッシング処理工程〕
ピン露出工程後、樹脂フィルム１４の裏面側を再び、ブラズマエッチング装置によってプラズマ処理する。
下地膜形成工程のプラズマ処理では、反応ガスとしてＣＦ4とＯ2を用いたが、アッシング処理工程のプラズマ処理ではＯ2のみを用いて、酸素ラジカルＯ+とピン露出工程時に残ったポリイミド樹脂ＰＩおよび接着剤１４ａのカスとを化学反応させ、これをアッシング除去する。
【００３４】
〔分離工程〕
そして、図３の（ｄ）および図４の（ｄ）に示すように、樹脂フィルム１４とパターン配線３とベースメタル層１１とからなる部分を、支持金属板１０から分離させる。
【００３５】
〔Ｃｕエッチ工程〕
分離後、図３の（ｅ）および図４の（ｅ）に示すように、Ｃｕエッチを経て、ベースメタル層１１を除去して、樹脂フィルム１４にパターン配線３のみを接着させた状態とする。
【００３６】
〔メッキ膜形成工程（金コーティング工程）〕
そして、露出状態のパターン配線３に、図３の（ｆ）および図４の（ｆ）に示すように、Ａｕメッキを施し、表面にＡｕ層ＡＵを形成する。このとき、樹脂フィルム１４から突出状態とされたコンタクトピン３ａでは、全周に亙る表面全体にＡｕ層ＡＵが形成される。
また、同時に、バイアホールＨの内面には、メッキ下地膜１８上にメッキ下地膜１８のＡｕを核にしてＡｕが析出し、厚いメッキ金属膜１９が形成される。
すなわち、コンタクトピン３ａ（パターン配線３）と銅箔１６とが、バイアホールＨに形成されたメッキ金属膜１９を介して電気的に導通状態となる。
【００３７】
以上の工程により、バイアホールＨによってコンタクトピン３ａとグラウンド面となる銅箔１６とを導通させたコンタクトプローブ１００が作製される。
【００３８】
このコンタクトプローブ１００の製造方法では、下地膜形成工程においてバイアホールＨ内の絶縁材料、すなわちポリイミド樹脂ＰＩおよび接着剤１４ａが露出した部分にエッチング用金属膜１７のＡｕをプラズマエッチングにより蒸発、再付着させてメッキ下地膜１８を形成し、さらに、電解メッキによりポリイミド樹脂ＰＩおよび接着剤１４ａが露出した部分にＡｕのみが析出するので、Ａｇペーストの場合に比べて、導電性に優れた厚いＡｕ膜をバイアホールＨに強固に形成することができる。
【００３９】
また、バイアホールＨの開口部側の銅箔１６上に形成したエッチング用金属膜１７をプラズマエッチングしてバイアホールＨの内周面にメッキ下地膜１８を形成し、メッキ膜形成工程でメッキ金属膜１９を形成するので、プラズマエッチングされて蒸発したＡｕが開口部からバイアホールＨ内に入ってその内周面の絶縁材料露出部分に付着することにより、バイアホールＨ内にも厚いメッキ金属膜１９を容易に形成することができ、パターン配線３と銅箔１６とを電気的に導通させることができる。
【００４０】
さらに、全体被着工程において、樹脂フィルム１４がコンタクトピン３ａおよび窓部５に供される部分を含むＮｉ合金層Ｎ全体を覆うように設定され、ピン露出工程において、下地膜形成工程後にコンタクトピン３ａおよび窓部５に供される部分を覆う樹脂フィルム１４の部分を取り除くので、下地膜形成工程時にバイアホールＨ以外が樹脂フィルム１４、支持金属板１０およびベースメタル層１１によって覆われており、蒸発したＡｕがバイアホールＨのみに付着する。
したがって、バイアホールＨ以外の不要な部分にＡｕが付着しないため、コンタクトピン３ａ間のショート不良等を防止することができる。
【００４１】
次に、本発明に係るコンタクトプローブの製造方法の第２実施形態を図５を参照しながら工程順に説明する。
第２実施形態における工程は、第１実施形態の工程と、〔ベースメタル層形成工程（第１の金属層形成工程）〕、〔パターン形成工程〕および〔メッキ処理工程〕までは同様の工程であるため、メッキ処理工程後の工程について説明する。
【００４２】
〔部分被着工程〔フィルム被着工程〕〕
図５の（ａ）に示すように、コンタクトピン３ａとなる部分を含んだＮｉ合金層Ｎ全体の上に、第１実施形態と同様の樹脂フィルム（絶縁材料）１４を接着剤（絶縁材料）１４ａにより接着する。
【００４３】
「バイアホール形成工程（スルーホール形成工程）およびピン露出工程」
樹脂フィルム１４を接着した後、図５の（ａ）に示すように、樹脂フィルム１４の裏面側からレーザ光を全面に照射することにより、銅エッチングで銅箔１６が除かれた部分のポリイミド樹脂ＰＩおよび接着剤１４ａを蒸発させる。これによって、穴部１６ａには、裏面側に開口部を有しＮｉ合金層Ｎに達するバイアホールＨが形成されるとともに、コンタクトピン３ａおよび窓部５に供される部分のポリイミド樹脂ＰＩおよび接着剤１４ａが除去される。
すなわち、樹脂フィルム１４が、窓部５およびコンタクトピン３ａに供される部分とバイアホールＨとを除いてＮｉ合金層Ｎを覆って被着状態とされる。
【００４４】
〔アッシング処理工程〕
そして、樹脂フィルム１４の裏面側をブラズマエッチング装置によってプラズマ処理する。
このプラズマ処理では、反応ガスとしてＯ2のみを用いて、酸素ラジカルＯ+と上記工程時に残ったポリイミド樹脂ＰＩおよび接着剤１４ａのカスとを化学反応させ、これをアッシング除去する。
【００４５】
〔端面保護工程〕
アッシング処理工程後、図５の（ｂ）に示すように、窓部５およびコンタクトピン３ａに供される部分と樹脂フィルム１４のコンタクトピン３ａに供される部分側の端面１４ｂとを、耐熱性を有するポリイミドテープ等の保護膜２０で覆ってマスキングを行う。
【００４６】
〔下地膜形成工程（スルーホールメッキ工程）〕
端面保護工程後、図５の（ｃ）に示すように、樹脂フィルム１４の裏面側をブラズマエッチング装置によってプラズマ処理する。
このとき、反応ガスとしてＣＦ4とＯ2を用いて、エッチング用金属膜１７からＡｕを蒸発させ、周囲に飛散させるとともに、その一部をバイアホールＨ内のポリイミド樹脂ＰＩおよび接着剤１４ａが露出した部分に再付着させ、Ａｕの非常に薄い膜からなるメッキ下地膜１８を形成する。
【００４７】
〔保護膜除去工程〕
下地膜形成工程後に、図５の（ｄ）に示すように、コンタクトピン３ａおよび端面１４ｂ等を保護していた保護膜２０を、コンタクトピン３ａ等から剥がして除去する。
このとき、窓部５、コンタクトピン３ａに供される部分および前記端面１４ｂは、下地膜形成工程において保護膜２０で覆われていたため、Ａｕが付着せずにメッキ下地膜１８が形成されていない。
【００４８】
この後、第１実施形態と同様に、〔分離工程〕、〔Ｃｕエッチ工程〕および〔メッキ膜形成工程（金コーティング工程）〕を順次行うことにより、第１実施形態と同様のコンタクトプローブを作製することができる。
【００４９】
第２実施形態におけるコンタクトプローブの製造方法では、端面保護工程と保護膜除去工程との間に下地膜形成工程を行うので、下地膜形成工程において少なくともコンタクトピン３ａに供される部分が保護膜２０によって覆われており、蒸発したＡｕがバイアホールＨに付着するが、樹脂フィルム１４におけるコンタクトピン３ａに供される部分側の端面１４ｂには付着せず、短絡不良を防止することができる。
【００５０】
なお、本発明は、次のような実施形態をも含むものである。
（１）上記各実施形態では、コンタクトプローブの製造方法に本発明を適用したが、他の絶縁材料上に金属膜を形成する方法として本発明を適用しても構わない。例えば、表裏面に金属膜が形成されたフレキシブル基板においてスルーホールを介して両金属膜を導通させる方法に用いてもよい。
【００５１】
（２）上記各実施形態においては、ＩＣ用コンタクトプローブの製造方法に適用したが、他のものに採用しても構わない。例えば、ＩＣチップを内側に保持して保護し、ＩＣチップのバーンインテスト用装置等に搭載されるＩＣチップテスト用ソケットに用いるコンタクトプローブやＬＣＤのテスト用プローブ装置用のコンタクトプローブの製造方法に適用してもよい。
【００５２】
（３）エッチング用金属膜１７にＡｕを用いたが、Ａｕ以外にＡｇ（銀）、Ｃｕ（銅）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｎｉ（ニッケル）等でもよい。すなわち、導電性の良い金属が好ましい。
また、これらのエッチング用金属膜を採用する場合、プラズマエッチングに用いる反応ガスは、これら金属と反応し蒸気圧の高い化合物を生成しうる気体が適宜選択される。
例えば、ＡｕやＣｕの場合には、フッ素系ガスが好ましく、Ａｌの場合には、塩素系ガスが好ましい。
【００５３】
（４）上記第２実施形態において、アッシング処理工程後に端面保護工程を行ったが、アッシング処理工程を後に行ってもよい。すなわち、端面保護工程を先に行い、次いで下地膜形成工程（スルーホールメッキ工程）および保護膜除去工程を行い、この後にアッシング処理工程を行っても構わない。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
（１）請求項１記載の絶縁材料上の金属膜形成方法によれば、下地膜形成工程において予め設けたエッチング用金属膜をプラズマエッチングにより蒸発させるとともに絶縁材料が露出した部分に蒸発した金属を付着させてメッキ下地膜を形成し、メッキ膜形成工程においてメッキ下地膜上に金属を電解メッキしてメッキ金属膜を形成するので、絶縁材料露出部分表面に形成されたメッキ下地膜の金属を核にして金属が析出し、厚いメッキ金属膜を形成することができる。
したがって、絶縁材料が露出した部分に金属成分のみが析出するので、Ａｇペーストの場合に比べて、導電性に優れた厚い金属膜を強固にかつ容易に形成することができる。また、スパッタリングの場合のようにターゲットを別個に用意する必要もなく、絶縁材料上に金属膜を形成することが可能となる。
【００５５】
（２）請求項２記載のスルーホールの導通方法によれば、スルーホールメッキ工程において、前記開口部側の金属膜上に形成したエッチング用金属膜を下地膜形成工程でプラズマエッチングしてスルーホールの内周面の絶縁材料が露出した部分にメッキ下地膜を形成する工程と、メッキ膜形成工程でスルーホールの内周面に表裏面の両金属膜を電気的に導通させるメッキ金属膜を形成する工程とを備えているので、蒸発した金属成分が開口部からスルーホール内に入ってその内周面の絶縁材料露出部分に付着することにより、スルーホール内にも厚いメッキ金属膜を強固に形成することができる。
したがって、従来、スルーホールの導通を図るために行っていた手間のかかる工程、すなわちＡｇペーストを塗布する工程およびその加熱処理も必要なく、スルーホール内のメッキ金属膜を介して確実に導通を図ることができる。
【００５６】
（３）請求項３記載のコンタクトプローブの製造方法によれば、スルーホール形成工程で形成されたスルーホール内に請求項２記載のスルーホールの導通方法でメッキ下地膜およびメッキ金属膜を形成しパターン配線と裏面金属膜とを導通させる導通工程を備えているので、コンタクトピンと裏面金属膜とをスルーホールに形成されたメッキ金属膜を介して容易に導通状態にすることができる。
【００５７】
（４）請求項４記載のコンタクトプローブの製造方法によれば、導通工程において、全体被着工程と露出工程との間に下地膜形成工程を行うので、下地膜形成工程においてスルーホール以外がフィルムで保護され、スルーホール以外の不要な部分に金属が付着せず、コンタクトピン間のショート不良等を防止することができる。
【００５８】
（５）請求項５記載のコンタクトプローブの製造方法によれば、導通工程において、端面保護工程と保護膜除去工程との間に下地膜形成工程を行うので、下地膜形成工程において少なくともコンタクトピンに供される部分が保護膜によって覆われており、蒸発した金属成分がスルーホールに付着するが、フィルムにおけるコンタクトピンに供される部分側の端面には付着せず、短絡不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るコンタクトプローブの製造方法の一実施形態における工程を示す断面図である。
【図２】 本発明に係るコンタクトプローブの製造方法の一実施形態における工程を示すコンタクトピン部分の断面図である。
【図３】 本発明に係るコンタクトプローブの製造方法の一実施形態における工程を示す断面図である。
【図４】 本発明に係るコンタクトプローブの製造方法の一実施形態における工程を示すコンタクトピン部分の断面図である。
【図５】 本発明に係るコンタクトプローブの製造方法の一実施形態における工程を示すコンタクトピン部分の断面図である。
【図６】 本発明に係るコンタクトプローブの製造方法の従来例におけるコンタクトプローブを示す要部斜視図である。
【図７】 本発明に係るコンタクトプローブの製造方法の従来例におけるコンタクトプローブを示す平面図である。
【図８】 本発明に係るコンタクトプローブの製造方法の従来例におけるコンタクトピン部分を示す断面図である。
【符号の説明】
３ パターン配線
３ａ コンタクトピン
１１ ベースメタル層（第１の金属層）
１２ フォトレジスト層（マスク）
１４ 樹脂フィルム（絶縁材料）
１４ａ 接着剤（絶縁材料）
１５ 金属フィルム
１６ 銅箔（裏面金属膜）
１７ エッチング用金属膜
１８ メッキ下地膜
１９ メッキ金属膜
２０ 保護膜
１００ コンタクトプローブ
ＡＵ Ａｕ層
Ｈ バイアホール（スルーホール）
Ｎ Ｎｉ合金層（第２の金属層）
ＰＩ ポリイミド樹脂（絶縁材料）
Claims (5)
- 絶縁材料上に該絶縁材料が露出した部分を一部に残して予め設けたエッチング用金属膜をプラズマエッチングにより少なくとも一部蒸発させるとともに絶縁材料が露出した部分に蒸発した金属の一部を付着させてメッキ下地膜を形成する下地膜形成工程と、
前記メッキ下地膜上に金属を電解メッキしてメッキ金属膜を形成するメッキ膜形成工程とを備えていることを特徴とする絶縁材料上の金属膜形成方法。 - フィルム状または板状の絶縁材料の表裏面に形成された金属膜の少なくとも一方に開口部を有し両金属膜に達したスルーホールを介して両金属膜を電気的に導通させるスルーホールの導通方法であって、
請求項１記載の絶縁材料上の金属膜形成方法で前記スルーホールに前記メッキ金属膜を形成するスルーホールメッキ工程を備え、
該スルーホールメッキ工程は、少なくとも前記開口部側の金属膜上に形成した前記エッチング用金属膜を前記下地膜形成工程でプラズマエッチングしてスルーホールの内周面の前記絶縁材料が露出した部分にメッキ下地膜を形成する工程と、
前記メッキ膜形成工程で前記スルーホールの内周面に表裏面の両金属膜を電気的に導通させる前記メッキ金属膜を形成する工程とを備えていることを特徴とするスルーホールの導通方法。 - 裏面側に裏面金属膜を設けたフィルムの表面上に複数のパターン配線を形成しこれらのパターン配線の各先端を前記フィルムから突出状態に配してコンタクトピンとし該コンタクトピンと裏面金属膜とをスルーホールを介して電気的に導通させたコンタクトプローブの製造方法であって、
基板層の上に前記コンタクトピンの材質に被着または結合する材質の第１の金属層を形成する第１の金属層形成工程と、
前記第１の金属層の上にマスクを施してマスクされていない部分に前記パターン配線および前記コンタクトピンに供される第２の金属層をメッキ処理により形成するメッキ処理工程と、
前記裏面金属膜上にエッチング用金属膜を形成する工程と、
前記マスクを取り除いた第２の金属層の上に少なくとも前記コンタクトピンに供される部分を除いてカバーする前記フィルムを被着するフィルム被着工程と、
前記フィルムの裏面側に開口し前記パターン配線に達する前記スルーホールを形成するスルーホール形成工程と、
前記フィルムおよび前記第２の金属層からなる部分と前記基板層および前記第１の金属層からなる部分とを分離する分離工程と、
前記スルーホール形成工程で形成されたスルーホール内に請求項２記載のスルーホールの導通方法で前記メッキ下地膜および前記メッキ金属膜を形成し前記パターン配線と前記裏面金属膜とを導通させる導通工程とを備えていることを特徴とするコンタクトプローブの製造方法。 - 請求項３記載のコンタクトプローブの製造方法において、
前記フィルム被着工程は、前記コンタクトピンに供される部分を含む前記第２の金属層全体を覆って前記フィルムを被着する全体被着工程と、
前記コンタクトピンに供される部分を覆う前記フィルムの部分を取り除くピン露出工程とを備え、
前記導通工程は、前記全体被着工程と前記露出工程との間に前記下地膜形成工程を行うことを特徴とするコンタクトプローブの製造方法。 - 請求項３記載のコンタクトプローブの製造方法において、
前記フィルム被着工程は、少なくとも前記コンタクトピンに供される部分を除いて前記第２の金属層を覆って前記フィルムを被着する部分被着工程と、
前記フィルムの少なくとも前記部分被着工程で露出した前記コンタクトピンに供される部分側の端面を保護膜で覆ってカバーするピン保護工程と、
前記保護膜を取り除く保護膜除去工程とを備え、
前記導通工程は、前記ピン保護工程と前記保護膜除去工程との間に前記下地膜形成工程を行うことを特徴とするコンタクトプローブの製造方法。
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