JP4077666B2 - コンタクトプローブの製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ICチップや液晶デバイス等の電気的なテストを行う場合に、それらの検査対象に設けられた多数の端子にそれぞれ接触させる多数のコンタクトピンを有するコンタクトプローブの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、半導体ICチップや液晶デバイス等の電気的なテストを行う装置においては、図5に示すような、フィルム2に多数のコンタクトピン3及び位置決め穴4が設けられたコンタクトプローブ1が用いられている。
尚、各コンタクトピン3はフィルム2に形成された多数の配線パターン3aとして延長されている。即ち、これらの配線パターン3aの先端部がフィルム2の縁部から突出してコンタクトピン3となっている。
このコンタクトプローブ1を位置決め穴4を用いて装置の所定位置に取り付け、各コンタクトピン3を検査対象である半導体ICチップや液晶デバイスに設けられた多数の端子にそれぞれ接触させた状態でテストを行うようにしている。
【0003】
このような、コンタクトプローブ1の製造方法として、従来より、ステンレス基板にCuメッキを施し、その上にフォトレジスト法により各コンタクトピンのパターンニング処理を行った後、Niメッキを施すことにより多数のコンタクトピンを形成し、次に、これにフィルムを接着した後、フィルムとコンタクトピンとCu層からなる部分をステンレス基板から分離させた後、Cuメッキ層を除去し、さらに、各コンタクトピンにAuメッキを施すようにした方法が行われていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のコンタクトプローブの製造方法では、各コンタクトピンのピッチに限界が生じており、このため、近年におけるICチップ等の高集積化、微細化に対応できるようなさらに多ピン,狭ピッチのコンタクトプローブの実現が望まれていた。
【0005】
本発明は、上記の実情に鑑みなされたものであり、多ピン,狭ピッチのコンタクトプローブを実現することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明によるコンタクトプローブの製造方法は、フィルム上に所定形状の複数の配線パターンが形成され、各配線パターンの先端部がコンタクトピンとされるコンタクトプローブの製造方法であって、レジスト層が密着する表面粗さRaが0.01〜0.10μmとなるような光沢メッキにより、前記フィルム上の略全面に設けられた第1の銅(Cu)層上に第2の銅層を形成する第1のメッキ処理工程(図1(b))と、前記第2の銅層上にエッチング可能な部分を形成するために前記所定形状と同形状の複数に分けられた前記レジスト層を形成するパターン形成工程(図1(c)〜(e))と、前記エッチング可能な部分にある前記第1の銅層及び前記第2の銅層をエッチングして除去するエッチング処理工程(図1(f))と、エッチングされずに残り複数に分けられた前記第1の銅層の側面及び複数に分けられた前記第2の銅層の側面と上面に複数に分けられた金属層をメッキにより形成する第2のメッキ処理工程(図1(g))とを備えたことを特徴とするものである。
【0008】
さらに、本発明によるコンタクトプローブの製造方法においては、前記複数のコンタクトピンの先端部の前記フィルム側の面に補強板(補強板14、図2(b))を設けてよく、あるいはこの補強板及び前記フィルム側の面に板バネ(板バネ16、図2(b))を積層して設けるようにしてよい。
また、前記フィルムの前記配線パターンが設けられた面とは反対側の面にフィルム及び金属層(第2の2層テープ18のフィルム5、Cu層6、図3)を積層して設けてよく、このフィルム及び金属層上にさらに他のフィルム及び金属層を積層して設けるようにしてよい。
【0009】
従って、本発明によるコンタクトプローブの製造方法によれば、フィルム上に3層の金属層からなるコンタクトピン及び配線パターンを設けたので、多ピン,狭ピッチのコンタクトプローブを実現することができる。特に、各コンタクトピンの間における第1及び第2の金属層をエッチングにより除去して、コンタクトピンを形成するので、エッチングのためのパターン形成工程においてレジスト層を塗布する場合、レジスト層は薄く塗布すればよく、このため、レジスト層が傾いて隣のレジスト層と接触したりすることがないので、多ピン,狭ピッチのコンタクトプローブを実現することができる。すなわち、レジスト層の幅と厚さとの比であるアスペクト比が2以上となるパターンを形成することが困難という制約下において、レジスト層を薄くすることによってその幅を狭くすることが可能となるため、狭ピッチのパターンを形成することが可能となる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は本発明の第1の実施の形態によるコンタクトプローブの製造方法を示す。本実施の形態による製造方法で製造されたコンタクトプローブは、前述した図4に示すものと外観形状は同じである。
図1において、まず、(a)に示すようなPI(ポリイミド)フィルムからなるフィルム5とCu層6からなる2層テープ7を用意する。このような2層テープ7は市販されているものを利用することができる。
【0011】
次に、(b)のように、この2層テープ7のCu層6上にCu層(第2の金属層)8をメッキにより形成する(第1のメッキ処理工程)。このように、本実施の形態において、本発明における第1及び第2の金属層は、同種の金属となっている。ここで、2層テープ7のCu層6は表面に細かい凹凸があるので、このCu層6の上に後述するレジスト層9を直接設けると、レジスト層9とCu層6との密着性が低下する。特に、狭ピッチ化を進めると、レジスト層9とCu層6との接触面積が極めて小さくなるので、密着性の低下が顕著となり、レジスト層9がCu層6から剥離し易くなる。そこで、上記凹凸を滑らかにするため、具体的には表面粗さRaが0.01〜0.10μmとなるように、光沢メッキによるCu層8を設ける。尚、上記細かい凹凸が特に問題とならない場合は、上記第1のメッキ処理工程によるCu層8は設けなくてよい。
【0012】
次に、(c)のようにCu層8上にレジスト層9を形成した後、(d)のように所定パターンが形成されたフォトマスク10を用いて露光し、(e)のように露光されたレジスト層9を除去し、残ったレジスト層9の間にエッチング可能な部分11を形成する(パターン形成工程)。次に、エッチング可能な部分11のCu層6,8をエッチング処理して除去することにより、(f)の状態とする(エッチング処理工程)。
【0013】
次に、レジスト層9を除去した後、(g)のようにCu層6,8の表面(周囲)にCuメッキを施してCuメッキ層12を形成する(第2のメッキ処理工程)。これにより、配線パターン3aが形成される。尚、CuメッキによるCu層12に代えて、Auメッキ又はNiメッキによるAu層又はNi層であってもよい。
【0014】
次に、配線パターン3aの先端部であるコンタクトピン3のさらに先端部に相当する部分以外の部分をマスキングした状態で、Ni,Ni合金,Pt,Rh,Pd等の接点材料のパンプメッキを施して、(h)のようにバンプ状の突起13を形成する(第3のメッキ処理工程)。次に、(h)の状態において、フィルム5の配線パターン3aのコンタクトピン3となる先端部と対応する部分をレーザトリミング等の処理によって除去することによりコンタクトピン3を形成する(除去工程)。
この状態を図2(a)に示す。図示のように、フィルム5の縁からコンタクトピン3が突出した状態で形成されており、図4の従来のコンタクトプローブと同じ外観形状を有している。
【0015】
次に、図2(a)の状態から、同図(b)のようにコンタクトピン3の突起13と反対側の面に、セラミック等の補強板14を接着剤15を介して接着する。さらに、この補強板14の下面及びフィルム5の下面全面にセラミック等の板バネ16を接着剤17を介して接着することにより、本実施の形態によるコンタクトプローブ20を完成する。
【0016】
以上説明したように、本実施の形態によるコンタクトプローブ20によれば、図1(e)の状態において、レジスト層9の間のCu層6,8をエッチング処理により除去して(f)の状態とするので、レジスト層9を厚く塗布する必要がない。即ち、(e)の状態において、レジスト層9の高さhをその幅wに比べて高くすると、レジスト層9が傾きやすくなり、隣のレジスト層と接触したりするので、コンタクトピン3及び配線パターン3aのピッチを狭くすることができない。本実施の形態によれば、エッチング処理を行うので、(c)においてレジスト層9を塗布する際、レジスト層9を薄くすることができ、多ピン,狭ピッチのコンタクトプローブを実現することができる。すなわち、ピッチとレジスト厚みとの比率であるアスペクト比を2以下に維持して安定したパターンを形成するには、レジスト厚み薄くすることが必要とされているから、本実施形態のようにレジスト厚みを薄くすることにより、従来より狭ピッチでのパターン形成が可能となる。
【0017】
また、前述したように、Cu層8を設けたことにより、レジスト層9との密着性を高くすることができるので、Cuメッキを安定に施すことができ、多ピン,狭ピッチのコンタクトプローブを実現することができる。
また、エッチング処理を施すとエッチング可能な部分11以外のCu層6,8も若干削られてしまうが、この削られた部分をCu層12により補強することができる。
また、コンタクトピン3及び配線パターン3aを3層のCu層6,8,12で形成しているので、導電性を高くすることができる。
【0018】
また、Ni等の突起13をICチップ等の検査対象の端子に接触させるので、Cuからなるコンタクトピン3を弾性変形させて撓ませた状態とし、この弾性力により検査対象の端子に圧接して、端子との接触抵抗を小さくすることができる。
また、セラミック等の補強板14や板バネ16を設けたことにより、コンタクトピン3を補強して強度を持たせることができる。
さらに、2層テープ7を利用することにより、フィルムにCuメッキを施す工程を省略して工程数を少なくすることができる。
なお、本実施の形態では、補強板14及び板バネ16を備えた構成となっているが、これらを備えない図2(a),(c)のような構成であってもよい。図2(c)は、コンタクトピン3の下面にフィルム5が存在し、コンタクトピン3がフィルム5の縁から突出していない構成である。
【0019】
次に、本発明の第2の実施の形態を図3を参照して説明する。
図3において、本実施の形態によるコンタクトプローブ20は、図2(a)のコンタクトプローブの下面に、さらに、第2の2層テープ18を接着剤19を介して設けたものである。この第2の2層テープ18におけるCu層6は、例えばグランド電極又は電源電極として用いられるもので、所定の配線パターン3aと電気的に接続されるものである。また、最下層のフィルム5は保護用として機能する。
【0020】
図4(a)は第3の実施の形態を示すものである。すなわち、Cuメッキ層12の上面には、フィルム5とCu層6とを有する第2の2層テープ18が接着剤21を介して接着されている。このようにして積層されたCu層6は、例えばグランド電極や電源電極として用いることができる。なお、図4(b)に示すように、フィルム5の下面にも接着剤21を介して第2の2層テープ18を積層し、そのCu層6をもグランド電極や電源電極として用いるようにしてもよい。この場合には、コンタクトピン3の上方及び下方がグラウンド層をなすCu層6,6で覆われるので、グラウンド機能をより強化することができる。
【0021】
なお、上記各実施の形態において、Cuメッキ層12は、コンタクトピン3の全周、すなわち、上下面及び両側面に形成されていてもよく、また、先端面に形成されていてもよい。
【0022】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によるコンタクトプローブによれば、フィルム上に第1〜3の金属層からなる複数の配線パターン及びコンタクトピンを形成したことにより、多ピン,狭ピッチのコンタクトプローブを実現することができる。
【0023】
また、本発明によるコンタクトプローブ製造方法によれば、フィルム上の略全面に設けられた第1の金属層上に前述した第1のメッキ処理、パターン形成工程、エッチング処理工程、第2、第3のメッキ処理工程、除去工程を順次実施することにより、多ピン,狭ピッチのコンタクトプローブを実現することができる。
特に、エッチング処理を行うことにより、レジスト層を薄くすることができるので、多ピン,狭ピッチのコンタクトプローブを実現することができる。
また、2層テープを利用することができるので、工程数を少なくすることができる。
【0024】
またコンタクトピンの部分を補強板や板バネ等で補強することにより、検査対象の端子に突起を圧接して接触抵抗を小さくすることができる。
【0025】
さらに、第2、第3の2層テープ等のフィルム及び金属層を積層して設けることにより、この金属層をグランド電極や電源電極として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施の形態によるコンタクトプローブの製造方法を示す断面図である。
【図2】 図1(h)の状態及び完成したコンタクトプローブの要部を示す断面図である。
【図3】 本発明の第2の実施の形態によるコンタクトプローブの製造方法により完成されたコンタクトプローブを示す断面図である。
【図4】 (a)は本発明の第3の実施の形態によるコンタクトプローブの要部を示す断面図、(b)はその変形例である。
【図5】 従来のコンタクトプローブの外観図である。
【符号の説明】
3 コンタクトピン
5 フィルム
6 Cu層(第1の金属層)
8 Cu層(第2の金属層)
12 Cu層(第3の金属層)
7 2層テープ
9 レジスト層
10 フォトマスク
11 エッチング処理可能な部分
14 補強板
16 板バネ
18 第2の2層テープ
19、21 接着剤
20 コンタクトプローブ
Claims (5)
- フィルム上に所定形状の複数の配線パターンが形成され、各配線パターンの先端部がコンタクトピンとされるコンタクトプローブの製造方法であって、
レジスト層が密着する表面粗さRaが0.01〜0.10μmとなるような光沢メッキにより、前記フィルム上の略全面に設けられた第1の銅(Cu)層上に第2の銅層を形成する第1のメッキ処理工程と、
前記第2の銅層上にエッチング可能な部分を形成するために前記所定形状と同形状の複数に分けられた前記レジスト層を形成するパターン形成工程と、
前記エッチング可能な部分にある前記第1の銅層及び前記第2の銅層をエッチングして除去するエッチング処理工程と、
エッチングされずに残り複数に分けられた前記第1の銅層の側面及び複数に分けられた前記第2の銅層の側面と上面に複数に分けられた金属層をメッキにより形成する第2のメッキ処理工程とを備えたことを特徴とするコンタクトプローブの製造方法。 - 前記複数のコンタクトピンの先端部の前記フィルム側の面に補強板を設ける工程を備えたことを特徴とする請求項1記載のコンタクトプローブの製造方法。
- 前記補強板及び前記フィルム側の面に板バネを設ける工程を備えたことを特徴とする請求項2記載のコンタクトプローブの製造方法。
- 前記フィルムの前記配線パターンが設けられた面とは反対側の面にフィルム及び金属層を設ける工程を備えたことを特徴とする請求項1記載のコンタクトプローブの製造方法。
- 前記フィルム及び金属層上にさらに他のフィルム及び金属層を設ける工程を備えたことを特徴とする請求項4記載のコンタクトプローブの製造方法。
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