JPH10104274A - コンタクトプローブおよびこれを用いたプローブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンタクトプローブにおいて、多ピン狭ピッ
チ化できるとともに４辺に不均等に電極が配置された半
導体チップ等にも適用可能とする。 【解決手段】 複数のパターン配線がフィルム３１上に
形成されこれらのパターン配線の各先端部が前記フィル
ムから突出状態に配されてコンタクトピン３６とされる
コンタクトプローブ３０であって、前記各先端部を有す
る複数の主パターン配線３２が形成されたコンタクトプ
ローブ本体３３と、該コンタクトプローブ本体に一部を
張り合わせて接続された少なくとも一つの分岐配線板３
５とから構成され、該分岐配線板は、前記複数の主パタ
ーン配線のうち一部に接触状態に接続された分岐パター
ン配線３４が形成されている技術が採用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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およびこれを用いたプローブ装
置に関する。

【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（液晶ディスプレイ）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７−８２０
２７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部が前記樹脂フ
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
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１５に
示すように、ポリイミド樹脂フィルム２の片面に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、後述す
る位置合わせ穴である。

【０００５】また、例えば、特開平６−３２４０８１号
公報に、パターン配線の先端部をコンタクトピンとした
上記コンタクトプローブ（当該公報におけるフレキシブ
ル基板）を用いたプローブ装置（プローブカード）が提
案されている。このプローブ装置では、ＩＣチップ等と
テスターとの間のピンピッチの相違等に対する整合が採
られ、多ピン狭ピッチのＩＣチップ等のプローブテスト
に好適である。

【０００６】上記従来のコンタクトプローブ１をメカニ
カルパーツ１０に組み込んで、上記従来のプローブ装置
１１にする構成について、図１６から図１８を参照して
説明する。

【０００７】前記メカニカルパーツ１０は、マウンティ
ングベース１２と、トップクランプ１３と、ボトムクラ
ンプ１４とからなっている。まず、プリント基板１５の
上にトップクランプ１３を取付け、次に、コンタクトプ
ローブ１を取り付けたマウンティングベース１２をトッ
プクランプ１３にボルト穴１６にボルト１７を螺合させ
て取り付ける（図１７参照）。そして、ボトムクランプ
１４でコンタクトプローブ１を押さえ込むことにより、
パターン配線３を一定の傾斜状態に保ち、該パターン配
線３をＩＣチップに押しつける。

【０００８】図１７は、組立終了後のプローブ装置１１
を示している。図１８は、図１７のＥ−Ｅ線断面図であ
る。図１８に示すように、パターン配線３の先端は、マ
ウンティングベース１２によりＩＣチップＩに接触して
いる。前記マウンティングベース１２には、コンタクト
プローブ１の位置を調整するための位置決めピン１８が
設けられており、この位置決めピン１８をコンタクトプ
ローブ１の前記位置合わせ穴４に挿入することにより、
パターン配線３とＩＣチップＩとを正確に位置合わせす
ることができるようになっている。コンタクトプローブ
１に設けられた窓１９の部分のパターン配線３に、ボト
ムクランプ１４の弾性体２０を押しつけて、前記窓部１
９のパターン配線３をプリント基板１５の電極２１に接
触させ、パターン配線３から得られた信号をプリント基
板１５の電極２１を通して外部に伝えることができるよ
うになっている。

【０００９】

【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１およびこれを用いたプローブ
装置１１には、以下のような課題が残されている。ＩＣ
チップＩの電極からプリント基板１５の電極２１への接
続を樹脂フィルム２上に一体となったパターン配線３で
行うため、プリント基板１５側の電極２１のパッド配置
に自由度がなく、ＩＣチップＩの電極がその４辺に均等
に配置されている場合には特に問題とならないが、４辺
に不均等に電極が配置されている場合に対応することが
困難であった。すなわち、一つの辺に電極が集中してい
る例えば、ＬＣＤのドライバーＩＣ（３ｍｍ×１ｍｍサ
イズの長辺に数百ピン形成されている）等の場合には、
プリント基板１５上に電極２１のパッドを配置するスペ
ースがとれず、ＩＣチップＩの電極からプリント基板１
５への接続が困難であった。

【００１０】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、多ピン狭ピッチ化できるとともに４辺に不均等に
電極が配置された半導体チップ等にも適用できるコンタ
クトプローブおよびこれを用いたプローブ装置を提供す
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、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記載のコンタクトプローブでは、複数のパターン配線
がフィルム上に形成されこれらのパターン配線の各先端
部が前記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であって、前記各先端部
を有する複数の主パターン配線が形成されたコンタクト
プローブ本体と、該コンタクトプローブ本体に一部を張
り合わせて接続された少なくとも一つの分岐配線板とか
ら構成され、該分岐配線板は、前記複数の主パターン配
線のうち一部に接触状態に接続された分岐パターン配線
が形成されている技術が採用される。

【００１２】このコンタクトプローブでは、主パターン
配線が形成されたコンタクトプローブ本体と、該コンタ
クトプローブ本体に接続された分岐配線板とから構成さ
れ、該分岐配線板に主パターン配線に接続される分岐パ
ターン配線が形成されているので、主パターン配線の一
部が前記分岐パターン配線に振り分けられることから、
分岐パターン配線を主パターン配線とは別の場所に接続
することが可能となる。すなわち、半導体チップ等の一
辺に電極が集中しても、該一辺の電極に接続される主パ
ターン配線が、分岐パターン配線で分岐され分割されて
他の場所に接続される。

【００１３】請求項２記載のコンタクトプローブでは、
請求項１記載のコンタクトプローブにおいて、前記分岐
配線板は、フレキシブルプリント基板で形成されている
技術が採用される。

【００１４】このコンタクトプローブでは、分岐配線板
がフレキシブルプリント基板で形成されているので、作
製が安価になるとともに、柔軟であることから配線の自
由度がさらに高くなる。

【００１５】請求項３記載のコンタクトプローブでは、
請求項１または２記載のコンタクトプローブにおいて、
前記コンタクトプローブ本体のフィルムには、金属フィ
ルムが直接張り付けられている技術が採用される。

【００１６】このコンタクトプローブでは、前記フィル
ムが、例えば水分を吸収して伸張し易い樹脂フィルム等
であっても、該フィルムには、金属フィルムが直接張り
付けられているため、該金属フィルムによって前記フィ
ルムの伸びが抑制される。すなわち、各コンタクトピン
の間隔にずれが生じ難くなり、先端部が測定対象物に正
確かつ高精度に当接させられる。また、分岐配線板の分
岐パターン配線に対する主パターン配線の位置ずれが生
じ難い。さらに、該金属フィルムは、グランドとして用
いることができ、それにより、コンタクトプローブの先
端近くまでインピーダンスマッチングをとる設計が可能
となり、高周波域でのテストを行う場合にも反射雑音に
よる悪影響を防ぐことができる。すなわち、プローバと
呼ばれるテスターからの伝送線路の途中で基板配線側と
コンタクトピンとの間の特性インピーダンスが合わない
と反射雑音が生じ、その場合、特性インピーダンスの異
なる伝送線路が長ければ長いほど大きな反射雑音が生じ
るという問題がある。反射雑音は信号歪となり、高周波
になると誤動作の原因になり易い。本コンタクトプロー
ブでは、前記金属フィルムをグランドとして用いること
により、コンタクトピン先の近くまで基板配線側によっ
て特性インピーダンスを合わせることができ、反射雑音
による誤動作を抑えることができる。

【００１７】請求項４記載のプローブ装置では、請求項
１から３のいずれかに記載のコンタクトプローブと、前
記主パターン配線および前記分岐パターン配線の途中ま
たは後端側に接触状態にそれぞれ接続される複数の基板
側パターン配線を有する配線用基板と、前記各先端部を
支持する支持部材とを備えている技術が採用される。

【００１８】このプローブ装置では、配線用基板に請求
項１から３のいずれかに記載のコンタクトプローブにお
ける主パターン配線および分岐パターン配線にそれぞれ
接続する基板側パターン配線が形成されているので、主
パターン配線が分岐パターン配線によって分割されるこ
とから、これらに接続される基板側パターン配線も分割
されて別々の場所に形成され、その配置スペースが広く
かつ高い自由度をもって設定される。

【００１９】請求項５記載のプローブ装置では、請求項
４記載のプローブ装置において、前記配線用基板は、表
面および裏面に前記基板側パターン配線がそれぞれ形成
され、前記コンタクトプローブ本体および前記分岐配線
板は、前記配線用基板の表裏面にそれぞれ振り分けて配
され、前記主パターン配線および前記分岐パターン配線
は、振り分けられた先の前記基板側パターン配線にそれ
ぞれが接触状態に接続されている技術が採用される。

【００２０】このプローブ装置では、配線用基板の表裏
面にコンタクトプローブ本体と分岐配線板とを振り分け
て、主パターン配線と分岐パターン配線とを別々に配線
用基板の表裏面の２面における基板側パターン配線に接
続できることから、配線用基板の一面に配線が集中せ
ず、倍増した基板側パターン配線の配置スペースにより
接続が容易となる。

【００２１】請求項６記載のプローブ装置では、請求項
４または５記載のプローブ装置において、前記コンタク
トプローブ本体のフィルム上に配されて該フィルムから
前記先端部よりも短く突出する強弾性フィルムを備えて
いる技術が採用される。

【００２２】このプローブ装置では、前記強弾性フィル
ムが設けられ、該強弾性フィルムがコンタクトプローブ
本体の先端側を上方から押さえるため、先端部が上方に
湾曲したものが存在しても、測定対象物に確実に接触さ
せることができ、各ピンに均一な接触圧が得られるとこ
ろから接触不良による測定ミスをなくすことができる。
さらに、このようなプローブ装置のコンタクトプローブ
が前記コンタクトプローブ本体と前記分岐配線板とで構
成されているので、測定されたデータの信頼性が向上す
るという作用効果を得ることができる。

【００２３】請求項７記載のプローブ装置では、請求項
６記載のプローブ装置において、前記コンタクトプロー
ブ本体のフィルムは、前記強弾性フィルムが前記コンタ
クトプローブ本体を押圧するときに緩衝材となるように
強弾性フィルムよりも先端側に長く形成されている技術
が採用される。

【００２４】このプローブ装置では、前記フィルムが前
記強弾性フィルムよりも先端側に長く形成されて該強弾
性フィルムがコンタクトプローブ本体を押圧するときに
緩衝材となるため、繰り返し使用しても、強弾性フィル
ムとの摩擦によりコンタクトピンである先端部が歪んで
湾曲すること等がなく、測定対象物に対して安定した接
触を保つことができる。さらに、このようなプローブ装
置のコンタクトプローブが前記コンタクトプローブ本体
と前記分岐配線板とで構成されているので、測定された
データの信頼性が向上するばかりか、プローブ装置全体
としての寿命が長くなるという作用効果を得ることがで
きる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るコンタクトプ
ローブの第１実施形態を図１から図５を参照しながら説
明する。これらの図にあって、符号３０は長辺用コンタ
クトプローブ、３１は樹脂フィルム、３２は主パターン
配線、３３はコンタクトプローブ本体、３４は分岐パタ
ーン配線、３５は分岐配線板、３６は長辺用コンタクト
ピンを示している。

【００２６】第１実施形態の長辺用コンタクトプローブ
３０は、ウエーハ上の長方形状のＩＣチップＩにおける
長辺の電極に接触して電気的測定を行うものであって、
図２に示すように、ポリイミド樹脂フィルム３１の片面
にＮｉまたはＮｉ合金で形成される複数の主パターン配
線３２を張り付けたコンタクトプローブ本体３３と、Ｃ
ｕ（銅）で形成される分岐パターン配線３４を有するフ
レキシブルプリント基板の分岐配線板３５とから構成さ
れている。

【００２７】前記主パターン配線３２は、その先端部が
樹脂フィルム３１の端部から突出されて形成された長辺
用コンタクトピン３６を有する。なお、前記主パターン
配線３２は、その長辺用コンタクトピン３６の表面がＮ
ｉの酸化防止のためにＡｕ（金）で被膜されている。

【００２８】前記分岐配線板３５は、図３に示すよう
に、コンタクトプローブ本体３３の途中に先端部分を張
り合わせて接続され、前記分岐パターン配線３４の先端
部が複数の主パターン配線３２のうち一部（本実施形態
では一本おきに）に接触状態に電気的に接続される。

【００２９】次に、前記長辺用コンタクトプローブ３０
のコンタクトプローブ本体３３における作製工程につい
て、図６を参照して工程順に説明する。

【００３０】〔ベースメタル層形成工程〕まず、図６の
（ａ）に示すように、ステンレス製の支持金属板３７の
上に、Ｃｕ（銅）メッキによりベースメタル層３８を形
成する。

【００３１】〔パターン形成工程〕このベースメタル層
３８の上にフォトレジスト層３９を形成した後、図６の
（ｂ）に示すように、フォトレジスト層３９に所定のパ
ターンのマスク４０を施して露光し、図６の（ｃ）に示
すように、フォトレジスト層３９を現像して前記主パタ
ーン配線３２となる部分を除去して残存するフォトレジ
スト層３９に開口部３９ａを形成する。

【００３２】〔電解メッキ工程〕そして、図６の（ｄ）
に示すように、前記開口部３９ａに前記主パターン配線
３２となるＮｉまたはＮｉ合金層Ｎをメッキ処理により
形成した後、図６の（ｅ）に示すように、フォトレジス
ト層３９を除去する。

【００３３】〔フィルム被着工程〕次に、図６の（ｆ）
に示すように、前記ＮｉまたはＮｉ合金層Ｎの上であっ
て、図に示した前記主パターン配線３２の先端部、すな
わち長辺用コンタクトピン３６となる部分以外に、前記
樹脂フィルム３１を接着剤３１ａにより接着する。

【００３４】〔分離工程〕そして、図６の（ｇ）に示す
ように、樹脂フィルム３１と主パターン配線３２とベー
スメタル層３８とからなる部分を、支持金属板３７から
分離させた後、Ｃｕエッチおよび超音波洗浄を経て、樹
脂フィルム３１に主パターン配線３２のみを接着させた
状態とする。

【００３５】〔金コーティング工程〕そして、露出状態
の主パターン配線３２に、図６の（ｈ）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３１から突出状態とされた前記長辺用
コンタクトピン３６では、全周に亙る表面全体にＡｕ層
ＡＵが形成される。この後、前記コンタクトプローブ本
体３３を、ＩＣ用プローブとして所定形状に切り出す。

【００３６】〔分岐配線板の作製〕分岐配線板３５は、
樹脂フィルム３１の片面上にＣｕ薄膜を形成し、該Ｃｕ
薄膜をエッチングによって選択的に除去するとともにＣ
ｕの分岐パターン配線３４を形成し、さらに前記コンタ
クトプローブ本体３３に対応した所定形状に切り出され
ることによって作製される。

【００３７】次に、測定するＩＣチップＩ（測定対象
物）の長辺に対応し前記コンタクトプローブ本体３３お
よび分岐配線板３５からなる長辺用コンタクトプローブ
３０を、メカニカルパーツに組み込んでプローブ装置
（プローブカード）４１にする構成について、図１から
図５を参照して説明する。なお、本発明に係る長辺用コ
ンタクトプローブ３０は、薄い樹脂フィルム３１上に主
パターン配線３２が形成されているので、全体が柔軟で
曲げやすくプローブ装置等に組み込み易くなっている。

【００３８】前記メカニカルパーツは、図１、図２、図
４および図５に示すように、マウンティングベース（支
持部材）４２Ａ，４２Ｂと、トップクランプ４３と、サ
ブトップクランプ４４と、ボトムクランプ４５と、サブ
ボトムクランプ４６とからなっている。まず、マウンテ
ィングベース４２Ａ，４２Ｂを、トップクランプ４３に
おける中央窓部４３ａ周辺の下面に４辺に対応してボル
ト４７でそれぞれ取り付けるとともに、２つのサブトッ
プクランプ４４を、前記中央窓部４３ａの長辺に平行に
形成されたトップクランプ４３外側部の段部４３ｂに配
設する。

【００３９】次に、サブトップクランプ４４の下面に、
コンタクトプローブ本体３３の後端接続部４８を主パタ
ーン配線３２側を下方に向けて配するとともに、該後端
接続部４８に形成された後端位置合わせ穴４８ａの軸線
をサブトップクランプ４４に形成されたトップ側位置合
わせ穴４４ａの軸線に一致させる。

【００４０】さらに、トップクランプ４３の下面に、サ
ブトップクランプ４４およびコンタクトプローブ本体３
３の後端部を挟持するようにプリント基板（配線用基
板）５０を配する。該プリント基板５０は、中央部分に
前記各マウンティングベース４２Ａ，４２Ｂを取り囲む
ように配される中央基板窓部５０ａと、該中央基板窓部
５０ａの両長辺側に離間した２つの長辺側窓部５０ｂと
前記中央基板窓部５０ａと前記長辺側窓部５０ｂとの間
の長辺側支持部５０ｃとがそれぞれ形成されている。

【００４１】プリント基板５０を取り付ける際、長辺側
窓部５０ｂの近傍に形成された基板側位置合わせ穴５０
ｄの軸線を、前記後端位置合わせ穴４８ａおよびトップ
側位置合わせ穴４４ａの軸線に一致させる。さらに、第
１調整ピン５１を、基板側位置合わせ穴５０ｄおよび後
端位置合わせ穴４８ａに貫通させるとともに、トップ側
位置合わせ穴４４ａに挿入し、サブトップクランプ４
４、コンタクトプローブ本体３３およびプリント基板５
０の位置決めを行う。この状態で、コンタクトプローブ
本体３３の主パターン配線３２は、後端部でプリント基
板５０の表面上に形成された電極である表面側パターン
配線（基板側パターン配線）５２に接触状態に電気的に
接続される。

【００４２】また、コンタクトプローブ本体３３は、前
記長辺側窓部５０ｂを表面側から裏面側に通されるとと
もに前記長辺側支持部５０ｃの下面側を介して、その先
端部である長辺用コンタクトピン３６がマウンティング
ベース４２Ａ下面に配される。次に、長辺用コンタクト
ピン３６の近傍に形成された先端位置合わせ穴３３ａ
を、マウンティングベース４２Ａに形成されたベース側
位置合わせ穴４２ａに軸線を一致させて配し、第２調整
ピン５２を先端位置合わせ穴３３ａに貫通させるととも
に、ベース側位置合わせ穴４２ａに挿入してコンタクト
プローブ本体３３の先端側とマウンティングベース４２
Ａとの位置決めを行う。

【００４３】さらに、コンタクトプローブ本体３３の中
間部分に形成された中間接続部５３を、長辺側支持部５
０ｃの下面に配するとともに、中間接続部５３に形成さ
れた中間位置合わせ穴５３ａを、前記長辺側支持部５０
ｃに形成された支持部側位置合わせ穴５０ｅに軸線を一
致させて配する。そして、分岐配線板３５の先端接続部
５４を、分岐パターン配線３４側をコンタクトプローブ
本体３３側に向けてコンタクトプローブ本体３３の中間
接続部５３に重ね合わせるとともに、先端接続部５４に
形成された分岐用先端位置合わせ穴５４ａを、中間位置
合わせ穴５３ａに軸線を一致させる。

【００４４】この状態で、第３調整ピン５５を、分岐用
先端位置合わせ穴５４ａおよび中間位置合わせ穴５３ａ
に貫通させるとともに、支持部側位置合わせ穴５０ｅに
挿入して分岐配線板３５、コンタクトプローブ本体３３
および長辺側支持部５０ｃの位置決めを行う。このと
き、先端接続部５４の分岐パターン配線３４は、図３に
示すように、中間接続部５３における所定の主パターン
配線３２（本実施形態では一本おき）に接触状態に電気
的に接続される。

【００４５】また、分岐配線板３５の後端接続部５６
を、該後端接続部５６に形成された分岐用後端位置合わ
せ穴５６ａに前記第１調整ピン５１を貫通状態にすると
ともに、後端接続部５６の分岐パターン配線３４がプリ
ント基板５０の裏面に形成された電極である裏面側パタ
ーン配線（基板側パターン配線）５７上に接触状態に電
気的に接続するように配する。

【００４６】次に、サブボトムクランプ４６を、位置決
めされたコンタクトプローブ本体３３の中間接続部５３
と分岐配線板３５の先端接続部５４とを挟持状態にして
長辺側支持部５０ｃ下面にボルト５８で固定する。さら
に、ボトムクランプ４５を、位置決めされたコンタクト
プローブ本体３３の後端接続部４８、プリント基板５０
および分岐配線板３５の後端接続部５６とを挟持状態に
してトップクランプ４３にボルト５９で固定する。

【００４７】すなわち、コンタクトプローブ本体３３と
分岐配線板３５は、中間接続部５３と先端接続部５４が
接触状態に接続されることにより長辺用コンタクトプロ
ーブ３０を構成し、主パターン配線３２は、分岐パター
ン配線３４によって分岐されプリント基板５０の表面側
パターン配線５２および裏面側パターン配線５７にそれ
ぞれ電気的に接続される。

【００４８】一方、ＩＣチップＩ短辺の電極に対応する
短辺用コンタクトプローブ６０を、プリント基板５０に
おける中央窓部４３ａ短辺側の下面に配するとともに、
前記短辺用コンタクトプローブ６０の後端接続部６１に
短辺用後端調整ピン６２を貫通させて位置決めする。な
お、短辺用コンタクトプローブ６０は、上述したコンタ
クトプローブ本体３３と同様の製造工程によって形成さ
れたものであって、樹脂フィルム上にＮｉまたはＮｉ合
金で形成された短辺用パターン配線（図示せず）を備え
ているとともに、樹脂フィルムから突出した短辺用パタ
ーン配線の先端部が短辺用コンタクトピン６３とされて
いる。

【００４９】さらに、上記の位置決め状態で、短辺用コ
ンタクトプローブ６０の後端接続部６１を、ボトムクラ
ンプ４５によってプリント基板５０との間で挟持状態に
固定し、前記後端接続部６１に形成されている短辺用パ
ターン配線と、プリント基板５０表面に形成されている
短辺用基板側パターン配線（図示せず）とを接触させて
接続させる。

【００５０】次に、短辺用コンタクトプローブ６０の先
端接続部６４を、中央窓部４３ａの短辺側に配されたマ
ウンティングベース４２Ｂ下面に配し、短辺用先端調整
ピン６５を該先端接続部６４に貫通させるとともに、マ
ウンティングベース４２Ｂの中央窓部４３ａ短辺側に形
成されたベース側位置合わせ穴４２ａに挿入する。これ
によって、短辺用コンタクトプローブ６０の先端接続部
６４とマウンティングベース４２Ｂとの位置合わせが行
われる。

【００５１】なお、ボトムクランプ４５、サブトップク
ランプ４４およびサブボトムクランプ４６には、それぞ
れプリント基板５０側に向いた押圧用溝６６が形成さ
れ、該押圧用溝６６には、ゴム等で形成された弾性体６
７が埋め込まれている。これらの弾性体６７は、組立時
に当接するコンタクトプローブ本体３３、分岐配線板３
５および短辺用コンタクトプローブ６０をプリント基板
５０側に押圧し、対向配置されたパターン配線を互いに
押圧状態に接触させ電気的に接続させている。

【００５２】上記組立によって構成されたプローブ装置
４１では、長辺用コンタクトプローブ３０および短辺用
コンタクトプローブ６０がサブボトムクランプ４６およ
びボトムクランプ４５で押さえ込まれることで、それぞ
れの先端部がマウンティングベース４２Ａ，４２Ｂによ
り一定の傾斜状態とされ、長辺用コンタクトピン３６お
よび短辺用コンタクトピン６３が所定角度でＩＣチップ
Ｉの長辺および短辺における電極にそれぞれ接触するよ
うに設定される。

【００５３】上記のように構成されたプローブ装置４１
を用いて、ＩＣチップＩのプローブテスト等を行う場合
は、プローブ装置４１をプローバに挿着するとともにテ
スターに電気的に接続し、所定の電気信号（入力信号）
をプリント基板５０の表面側パターン配線５２、裏面側
パターン配線５７および短辺用基板側パターン配線を介
して主パターン配線３２、分岐パターン配線３４および
短辺用パターン配線にそれぞれ送信する。

【００５４】このとき、分岐パターン配線３４における
入力信号は、先端接続部５４において中間接続部５３の
主パターン配線３２に伝送され、表面側パターン配線５
２からの入力信号とともに主パターン配線３２の長辺用
コンタクトピン３６からウェーハ上のＩＣチップＩに送
られる。

【００５５】また、逆に該ＩＣチップＩからの長辺用コ
ンタクトピン３６に出力される出力信号は、主パターン
配線３２に伝送され、中間接続部５３において所定の主
パターン配線３２の出力信号のみが接続された分岐パタ
ーン配線３４に伝送される。さらに、ＩＣチップＩから
の短辺用コンタクトピン６３に出力される出力信号は、
短辺用パターン配線に伝送される。

【００５６】このようにして、主パターン配線３２、分
岐パターン配線３４および短辺用パターン配線を伝送さ
れる出力信号は、表面側パターン配線５２、裏面側パタ
ーン配線５７および短辺用基板側パターン配線を介して
テスターに伝送され、ＩＣチップＩの電気的特性が測定
される。

【００５７】上記長辺用コンタクトプローブ３０では、
主パターン配線３２が形成されたコンタクトプローブ本
体３３と、該コンタクトプローブ本体３３に接続された
分岐配線板３５とから構成され、該分岐配線板３５に主
パターン配線３２に接続される分岐パターン配線３４が
形成されているので、主パターン配線３２の一部が分岐
パターン配線３４に振り分けられることから、分岐パタ
ーン配線３４を主パターン配線３２とは別の場所に接続
することが可能となる。すなわち、ＩＣチップＩの一辺
（長辺）に電極が集中しても、該一辺の電極に接続され
る主パターン配線３２が、分岐パターン配線３４で分岐
され分割されて他の場所に接続される。

【００５８】したがって、上記長辺用コンタクトプロー
ブ３０を組み込んだプローブ装置４１では、プリント基
板５０の表裏面にコンタクトプローブ本体３３と分岐配
線板３５とを振り分けて、主パターン配線３２と分岐パ
ターン配線３４とを別々にプリント基板５０の表裏面の
２面における表面側パターン配線５２および裏面側パタ
ーン配線５７に接続できることから、一辺に多数の電極
が集中したＩＣチップＩにおいても、プリント基板５０
の一面に配線が集中せず、プリント基板５０のパターン
配線（電極）のピッチを小さくしなくても倍増した配置
スペースにより接続が容易となる。

【００５９】次に、図７乃至図９を参照して、第２実施
形態について説明する。図７に示すように、上記第１実
施形態において説明したコンタクトプローブ３０におけ
るコンタクトピン３ａは、その先端が正常な先端Ｓの他
に、上方に湾曲した先端Ｓ１や下方に湾曲した先端Ｓ２
が生じることがあった。この場合、図８に示すように、
上記樹脂フィルム３１をマウンティングベース４２Ａの
下面に配してコンタクトピン３ａをＩＣチップＩの端子
に押しつけても、正常な先端Ｓ１および下方に湾曲した
先端Ｓ２は、ＩＣチップＩの端子に接触するが、上方に
湾曲した先端Ｓ１は、仮に接触したとしても十分な接触
圧が得られないことがあった。このことから、コンタク
トピン３ａのＩＣチップＩに対する接触不良が発生し、
正確な電気テストが行えないという問題があった。

【００６０】そこで、第２実施形態におけるプローブ装
置１１０Ａでは、図９に示すように、コンタクトピン３
ａの上方に湾曲した先端Ｓ１と下方に湾曲した先端Ｓ２
とを正常な先端Ｓと整列させるため、樹脂フィルム２０
１の上部に有機または無機材料からなる強弾性フィルム
４００を、コンタクトピン３ａの先端部が樹脂フィルム
２０１から突出する側に、コンタクトピン３ａよりも短
く突出するように接着または図示しない固定手段によっ
て重ね合わせてコンタクトプローブ２００Ａを構成し、
その状態で強弾性フィルム４００をマウンティングベー
ス４２Ａの下面に配してコンタクトプローブ２００Ａを
取り付けている。強弾性フィルム４００は、有機材料で
あれば、セラミックまたはポリエチレンテレフタレート
からなり、無機材料であれば、セラミック、特にアルミ
ナ製フィルムからなることが好ましい。

【００６１】そして、このコンタクトピン３ａをＩＣチ
ップＩの端子に押し当てると、強弾性フィルム４００が
コンタクトピン３ａを上方から押さえ、前記上方に湾曲
した先端Ｓ１であってもＩＣチップＩの端子に確実に接
触する。これにより、各コンタクトピン３ａに均一な接
触圧が得られる。

【００６２】すなわち、ＩＣチップＩの端子にコンタク
トピン３ａを確実に当接させることができるところか
ら、接触不良による測定ミスをなくすことができる。ま
た、このようなプローブ装置１１０Ａのコンタクトプロ
ーブ２００Ａがコンタクトプローブ本体３３と分岐配線
板３５とで構成されているので、測定されたデータの信
頼性が向上するという作用効果を得ることができる。

【００６３】さらに、強弾性フィルム４００からのコン
タクトピン３ａの突出量を変化させることにより、コン
タクトピン３ａを押しつけたときにコンタクトピン３ａ
を上から押さえるタイミングを変えることが可能とな
り、所望の押し付け量で所望の接触圧を得ることができ
る。

【００６４】次に、図１０および図１１を参照して、第
３実施形態について説明する。図１０に示すように、上
記第２実施形態において説明したコンタクトプローブ２
００Ａの樹脂フィルム２０１は、例えばポリイミド樹脂
からなっているため、水分を吸収して伸びが生じ、コン
タクトピン３ａ，３ａ間の間隔ｔが変化することがあっ
た。そのため、コンタクトピン３ａがＩＣチップＩの端
子の所定位置に接触することが不可能となり、正確な電
気テストを行うことができないという問題があった。

【００６５】そこで、第３実施形態におけるコンタクト
プローブ２００Ｂでは、図１１に示すように、前記樹脂
フィルム２０１の上に金属フィルム５００を張り付け、
湿度が変化してもコンタクトピン３ａ，３ａ間の間隔ｔ
の変化を少なくし、これにより、コンタクトピン３ａを
ＩＣチップＩの端子の所定位置に確実に接触させること
とした。

【００６６】すなわち、各コンタクトピン３ａの間隔に
ずれが生じ難くなり、コンタクトピン３ａが測定対象物
に正確かつ高精度に当接させられる。また、分岐配線板
３５の分岐パターン配線３４に対する主パターン配線３
２の位置ずれが生じ難い。なお、金属フィルム５００
は、Ｎｉ、Ｎｉ合金、ＣｕまたはＣｕ合金のうちいずれ
かのものが好ましい。

【００６７】次に、図１２を参照して、第４実施形態に
おけるプローブ装置１１０Ｂについて説明する。すなわ
ち、組み込まれるコンタクトプローブ２００Ｃが、上記
第３実施形態のように、樹脂フィルム２０１の上に金属
フィルム５００が張り付けられていると共に、該金属フ
ィルム５００上に、上記第２実施形態のように強弾性フ
ィルム４００が接着または図示しない固定手段によって
配されたものであり、これにより、コンタクトピン３ａ
先端の湾曲によらず均一な接触圧が得られると共に、コ
ンタクトピン３ａ，３ａ間の間隔ｔの変化を最小限に抑
えて電気テストを正確に行えるものである。

【００６８】次に、図１３および図１４を参照して、第
５実施形態におけるプローブ装置１１０Ｄについて説明
する。上記第２および第４実施形態では、使用中は、強
弾性フィルム４００がコンタクトピン３ａに押圧接触し
ており、繰り返しの使用により強弾性フィルム４００と
コンタクトピン３ａの摩擦が繰り返され、これによる歪
みが蓄積されると、コンタクトピン３ａが左右に曲が
り、接触点がずれることがあった。

【００６９】そこで、第５実施形態では、図１３に示す
ように、前記樹脂フィルム２０１を従来よりも幅広なフ
ィルム２０１ａとするとともに、コンタクトピン３ａの
金属フィルム５００からの突出長さをＸ１、幅広樹脂フ
ィルム２０１ａの金属フィルム５００からの突出長さを
Ｘ２とすると、Ｘ１＞Ｘ２とする構成のコンタクトプロ
ーブ２００Ｅを採用した。そして、図１４に示すよう
に、前記強弾性フィルム４００を幅広樹脂フィルム２０
１ａよりも短く突出するように重ねて使用すると、強弾
性フィルム４００は、柔らかい幅広樹脂フィルム２０１
ａに接触し、コンタクトピン３ａとは直接接触しないた
め、コンタクトピン３ａが左右に曲がることが防止でき
る。

【００７０】さらに、上記第５実施形態におけるプロー
ブ装置１１０Ｄでは、幅広樹脂フィルム２０１ａが強弾
性フィルム４００よりも先端側に長く形成されて強弾性
フィルム４００がコンタクトピン３ａを押圧するときに
緩衝材となるため、繰り返し使用しても、強弾性フィル
ム４００との摩擦によりコンタクトピン３ａが歪んで湾
曲すること等がなく、ＩＣチップＩの端子に対して安定
した接触を保つことができる。

【００７１】また、このようなプローブ装置１１０Ｄの
コンタクトプローブ２００Ｅがコンタクトプローブ本体
３３と分岐配線板３５とで構成されているので、測定さ
れるデータの信頼性が向上するという作用効果を得るこ
とができる。

【００７２】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）上記の各実施形態においては、長辺用コンタクト
プローブをプローブカードであるプローブ装置に適用し
たが、他の測定用治具等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
ト用ソケット等に適用してもよい。

【００７３】また、前記コンタクトプローブをＬＣＤ用
の所定形状に切り出してＬＣＤ用のプローブ装置に組み
込んでも構わない。例えば、該ＬＣＤ用プローブ装置
を、コンタクトプローブを挟持したコンタクトプローブ
挟持体と、該コンタクトプローブ挟持体を固定する額縁
状フレームとからなる構造とし、コンタクトプローブ挟
持体からコンタクトプローブのコンタクトピンの先端を
突出させ、該先端をＬＣＤの端子に接触させて測定する
ものでもよい。

【００７４】（２）コンタクトプローブ本体３３と分岐
配線板３５との接続は、主パターン配線３２と分岐パタ
ーン配線３４とを互いに押圧状態に直接接触させて電気
的に接続したが、他の方法で接続しても構わない。例え
ば、コンタクトプローブ本体と分岐配線板との間に、押
圧方向に導通する異方性導電シートを配して挟持状態と
することによって、重なり合った主パターン配線と分岐
パターン配線との間のみが導通され電気信号が伝送され
る手段でもよい。

【００７５】（３）コンタクトプローブ本体３３に接続
される分岐配線板３５を一つのみとしたが、複数の分岐
配線板を接続して、さらに複数に分岐させても構わな
い。 （４）分岐パターン配線３４を、主パターン配線３２に
対して一本おきに接続したが、他の配置で接続しても構
わない。例えば、主パターン配線を左右に２分割して、
一方を分岐パターン配線に接続してもよい。

【００７６】（５）分岐配線板３５の分岐パターン配線
３４は、樹脂フィルム上のＣｕ薄膜をエッチングして形
成したが、他の低抵抗の金属により形成しても構わず、
コンタクトプローブ本体３３と同様に、ＮｉまたはＮｉ
合金で形成してもよい。しかしながら、分岐配線板を、
上記Ｃｕの分岐パターン配線を備えたフレキシブル基板
にすると、主パターン配線がＮｉまたはＮｉ合金で形成
されたコンタクトプローブ本体に比べて柔軟性に優れ、
プリント基板等への接続箇所の自由度が高くなる。

【００７７】

【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記載のコンタクトプローブによれば、主
パターン配線が形成されたコンタクトプローブ本体と、
該コンタクトプローブ本体に接続された分岐配線板とか
ら構成され、該分岐配線板に主パターン配線に接続され
る分岐パターン配線が形成されているので、分岐パター
ン配線を主パターン配線とは別の場所に接続することが
でき、半導体チップ等の一辺に電極が集中しても、該一
辺の電極に接続される主パターン配線を分岐パターン配
線で分割して他の場所に接続することができるととも
に、配線用基板における基板側パターン配線の配置スペ
ースを広くとることができる。したがって、多ピン狭ピ
ッチ化できるとともに、４辺に不均等に電極が配置され
たような多様な電極配置の半導体チップ等にも、容易に
適用することができる。

【００７８】（２）請求項２記載のコンタクトプローブ
によれば、分岐配線板がフレキシブルプリント基板で形
成されているので、安価に作製することができ量産に好
適であるとともに、柔軟であることから配線がしやすく
なり、高い設計自由度を得ることができる。

【００７９】（３）請求項３記載のプローブ装置によれ
ば、前記フィルムが、例えば水分を吸収して伸張し易い
樹脂フィルム等であっても、該フィルムには、金属フィ
ルムが直接張り付けられているため、該金属フィルムに
よって前記フィルムの伸びを抑制することができる。す
なわち、各コンタクトピンの間隔にずれが生じ難くな
り、先端部が測定対象物に正確かつ高精度に当接させる
ことができる。また、分岐配線板の分岐パターン配線に
対する主パターン配線の位置ずれが生じ難く、正確にか
つ確実にパターン配線の接続ができる。さらに、本コン
タクトプローブでは、前記金属フィルムをグランドとし
て用いることにより、コンタクトピン先の近くまで基板
配線側によって特性インピーダンスを合わせることがで
き、反射雑音による誤動作を抑えることができる。

【００８０】（４）請求項４記載のプローブ装置によれ
ば、配線用基板に請求項１から３のいずれかに記載のコ
ンタクトプローブにおける主パターン配線および分岐パ
ターン配線にそれぞれ接続する基板側パターン配線が形
成されているので、主パターン配線が分岐パターン配線
によって分割されることから、これらに接続される基板
側パターン配線も分割されて別々の場所に形成され、配
線用基板の一箇所における基板側パターン配線の数を減
らし、その配置スペースを広くかつ高い自由度をもって
設定することができる。したがって、基板側パターン配
線のピッチを小さくしなくても、一辺に多数の電極が集
中した半導体チップ等に容易に適用することができる。

【００８１】（５）請求項５記載のプローブ装置によれ
ば、配線用基板の表裏面にコンタクトプローブ本体と分
岐配線板とを振り分けて、主パターン配線と分岐パター
ン配線とを別々に配線用基板の表裏面の２面における基
板側パターン配線に接続するので、一辺に多数の電極が
集中した半導体チップ等においても、配線用基板の一面
に配線が集中せず、配線用基板のサイズを変えることな
く基板側パターン配線の配置スペースを倍増させること
ができ接続が容易となる。

【００８２】（６）請求項６記載のプローブ装置によれ
ば、前記強弾性フィルムが設けられ、該強弾性フィルム
がコンタクトプローブ本体の先端側を上方から押さえる
ため、先端部が上方に湾曲したものが存在しても、測定
対象物に確実に接触させることができ、各ピンに均一な
接触圧が得られるところから接触不良による測定ミスを
なくすことができる。さらに、このようなプローブ装置
のコンタクトプローブが前記コンタクトプローブ本体と
前記分岐配線板とで構成されているので、測定されたデ
ータの信頼性が向上するという作用効果を得ることがで
きる。

【００８３】（７）請求項７記載のプローブ装置によれ
ば、前記フィルムが前記強弾性フィルムよりも先端側に
長く形成されて該強弾性フィルムがコンタクトプローブ
本体を押圧するときに緩衝材となるため、繰り返し使用
しても、強弾性フィルムとの摩擦によりコンタクトピン
である先端部が歪んで湾曲すること等がなく、測定対象
物に対して安定した接触を保つことができる。さらに、
このようなプローブ装置のコンタクトプローブが前記コ
ンタクトプローブ本体と前記分岐配線板とで構成されて
いるので、測定されたデータの信頼性が向上するばかり
か、プローブ装置全体としての寿命が長くなるという作
用効果を得ることができる。

【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第１実施
形態を組み込んだプローブ装置を示す底面図である。

【図２】 図１のＸ−Ｘ線矢視断面図である。

【図３】 本発明に係るコンタクトプローブの第１実施
形態を組み込んだプローブ装置における主パターン配線
および分岐パターン配線の接続を示す平面図である。

【図４】 図１のＹ−Ｙ線矢視断面図である。

【図５】 図１のＺ−Ｚ線矢視断面図である。

【図６】 本発明に係るコンタクトプローブの第１実施
形態における製造方法を工程順に示す要部断面図であ
る。

【図７】 本発明に係るプローブ装置の第２実施形態に
関してコンタクトプローブの従来の欠点を示す段面図で
ある。

【図８】 本発明に係るプローブ装置の第２実施形態に
関してプローブ装置の従来の欠点を示す段面図である。

【図９】 本発明に係るプローブ装置の第３実施形態を
示す段面図である。

【図１０】 本発明に係るコンタクトプローブの第３実
施形態に関してコンタクトピンに直交する方向の断面図
である。

【図１１】 本発明に係るコンタクトプローブの第３実
施形態を示す断面図である。

【図１２】 本発明に係るプローブ装置の第４実施形態
におけるプローブ装置を示す段面図である。

【図１３】 本発明に係るプローブ装置の第５実施形態
におけるコンタクトプローブを示す段面図である。

【図１４】 本発明に係るプローブ装置の第５実施形態
を示す段面図である。

【図１５】 本発明に係るコンタクトプローブの従来例
を示す要部斜視図である。

【図１６】 本発明に係るコンタクトプローブの従来例
を組み込んだプローブ装置の一例を示す分解斜視図であ
る。

【図１７】 本発明に係るコンタクトプローブの従来例
を組み込んだプローブ装置の一例を示す要部斜視図であ
る。

【図１８】 図１７のＥ−Ｅ線断面図である。

【符号の説明】

３０ 長辺用コンタクトプローブ ３１ 樹脂フィルム ３２ 主パターン配線 ３３ コンタクトプローブ本体 ３４ 分岐パターン配線 ３５ 分岐配線板 ３６ 長辺用コンタクトピン ４１ プローブ装置 ４２Ａ マウンティングベース（支持部材） ５０ プリント基板（配線用基板） ５２ 表面側パターン配線（基板側パターン配線） ５３ 中間接続部 ５４ 先端接続部 ５７ 裏面側パターン配線（基板側パターン配線） １１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｄ プローブ装置 ２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ，２００Ｅ コンタクト
プローブ ２０１ フィルム ２０１ａ フィルム（幅広フィルム） ４００ 強弾性フィルム ５００ 金属フィルム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 立川 宣芳 兵庫県三田市テクノパーク十二番の六 三 菱マテリアル株式会社三田工場内 (72)発明者 吉田 秀昭 兵庫県三田市テクノパーク十二番の六 三 菱マテリアル株式会社三田工場内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のパターン配線がフィルム上に形成
   されこれらのパターン配線の各先端部が前記フィルムか
   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
   トプローブであって、 前記各先端部を有する複数の主パターン配線が形成され
   たコンタクトプローブ本体と、該コンタクトプローブ本
   体に一部を張り合わせて接続された少なくとも一つの分
   岐配線板とから構成され、 該分岐配線板は、前記複数の主パターン配線のうち一部
   に接触状態に接続された分岐パターン配線が形成されて
   いることを特徴とするコンタクトプローブ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のコンタクトプローブにお
   いて、 前記分岐配線板は、フレキシブルプリント基板で形成さ
   れていることを特徴とするコンタクトプローブ。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のコンタクトプロ
   ーブにおいて、 前記コンタクトプローブ本体のフィルムには、金属フィ
   ルムが直接張り付けられていることを特徴とするコンタ
   クトプローブ。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれかに記載のコン
   タクトプローブと、 前記主パターン配線および前記分岐パターン配線の途中
   または後端側に接触状態にそれぞれ接続される複数の基
   板側パターン配線を有する配線用基板と、 前記各先端部を支持する支持部材とを備えていることを
   特徴とするプローブ装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載のプローブ装置において、 前記配線用基板は、表面および裏面に前記基板側パター
   ン配線がそれぞれ形成され、 前記コンタクトプローブ本体および前記分岐配線板は、
   前記配線用基板の表裏面にそれぞれ振り分けて配され、 前記主パターン配線および前記分岐パターン配線は、振
   り分けられた先の前記基板側パターン配線にそれぞれが
   接触状態に接続されていることを特徴とするプローブ装
   置。
6. 【請求項６】 請求項４または５記載のプローブ装置に
   おいて、 前記コンタクトプローブ本体のフィルム上に配されて該
   フィルムから前記先端部よりも短く突出する強弾性フィ
   ルムを備えていることを特徴とするプローブ装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載のプローブ装置において、 前記コンタクトプローブ本体のフィルムは、前記強弾性
   フィルムが前記コンタクトプローブ本体を押圧するとき
   に緩衝材となるように強弾性フィルムよりも先端側に長
   く形成されていることを特徴とするプローブ装置。