JPH10239351A - コンタクトプローブおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンタクトプローブをプローブカードとして
組み込む際に正確に位置決めされた配置状態を保持する
ための高精度部品が不要なため部品コストが低廉である
コンタクトプローブを提供する。 【解決手段】 複数のパターン配線３がフィルム２上に
形成されこれらのパターン配線３の各先端が前記フィル
ム２から突出状態に配されてコンタクトピン３ａとされ
るコンタクトプローブ１に、前記コンタクトピン３ａが
測定対象物Ｐの接触面Ｐａに加圧された状態で接触した
ときに該コンタクトプローブ１が変形しない程度の剛性
を付与する接着剤３０を塗布してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プローブピンやソ
ケットピン等として用いられ、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、プローブカードが
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、特開平６−３３１
６５５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を、各種メカニカルパーツによって
組み込んだプローブカード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】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報に
記載されるコンタクトプローブにおいては、図１１から
図１３に示すように、コンタクトプローブＣｐをプロー
ブカードＰｃとして組み込むに際し、各種メカニカルパ
ーツが必要とされていた。すなわち、これらメカニカル
パーツは、コンタクトプローブＣｐのうちコンタクトピ
ンＣｐｉに近い部分を受ける傾斜面２０ａを前方に有す
る一方、後方にプリント基板２５への水平な取り付け面
２０ｂを有するステンレス製の支持体２０と、この支持
体２０の前記傾斜面２０ａ上に重ねられたコンタクトプ
ローブＣｐをボルト２１によって支持体２０に取り付け
る第１のクランパ２２と、コンタクトプローブＣｐの後
方側をボルト２３によって支持体２０に取り付ける第２
のクランパ２４等からなっている。

【０００５】これら各種のメカニカルパーツ２０，２
２，２４等は、コンタクトピンＣｐｉを位置決めするも
のであるため、設計製作にはミクロン単位の高精度が要
求される。例えば、コンタクトプローブＣｐにオーバー
ドライブをかけることによりコンタクトピンＣｐｉでパ
ッドＰにおけるアルミニウムの表面酸化膜を擦り取る作
業（この作業をスクラブ（scrub）という）を行う際
に、上記メカニカルパーツ２０，２２，２４等の精度が
僅かに足りないだけでも、コンタクトピンＣｐｉのパッ
ド面Ｐａに対する接触角が狂い、その結果、スクラブ距
離（パッド表面に沿って皮膜を削り取る長さ）が過度に
長くなったり、コンタクトピンＣｐｉの先端部がパッド
Ｐからはみ出してしまうことがあった。

【０００６】ここで、メカニカルパーツ２０，２２，２
４等は、コンタクトプローブＣｐを位置決めする機能の
みならず、コンタクトピンＣｐｉがパッドＰに接触して
も、その位置決めされた配置状態がずれないように該コ
ンタクトプローブＣｐを保持する機能をも有する。した
がって、メカニカルパーツ２０，２２，２４等は、コン
タクトプローブＣｐがプローブカードＰｃとして構成さ
れるときの必須構成部品であり、プローブカードＰｃの
台数分だけ必要とされる。以上のことから、上記公報の
コンタクトプローブＣｐでは、高い精度の要求されるメ
カニカルパーツ２０，２２，２４等を、プローブカード
Ｐｃの台数分、生産する必要があることから、コストが
嵩むという欠点があった。

【０００７】また、これらメカニカルパーツ２０，２
２，２４等は、例えばステンレス鋼からなるため、半導
体チップＩを高温下で試験する場合、熱膨張することが
あり、これによりコンタクトピンＣｐｉの位置がずれ、
パッドＰに対する接触不良を招き、正確な電気的テスト
を行えないことがあった。

【０００８】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、以下の点を目的とする。 コンタクトプローブをプローブカードとして組み込む
際に正確に位置決めされた配置状態を保持するための高
精度部品が不要なため部品コストが低廉であるコンタク
トプローブを提供すること。 高温下での使用に際しても位置ずれが起きないコンタ
クトプローブを提供すること。

【０００９】

【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
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に、前記コンタクトピンが
測定対象物の接触面に加圧された状態で接触したときに
該コンタクトプローブが変形しない程度の剛性を付与す
る接着剤を塗布してなる技術が採用される。

【００１０】このコンタクトプローブでは、接着剤が塗
布されることで剛性が付与されて、コンタクトピンが測
定対象物の接触面に加圧された状態で接触したときに
も、該コンタクトプローブが変形しないため、プローブ
カードとして組み込む際にコンタクトプローブを正確に
位置決めした状態で取り付けるだけで足り、その配置状
態を保持するための高精度な部品が不要とされる。よっ
て、部品コストが低廉で済む。

【００１１】請求項２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単位コンタクトプローブを
複数備えてなるコンタクトプローブであって、該コンタ
クトプローブは、複数の単位コンタクトプローブを互い
に位置決めした状態で接着し、これら複数の単位コンタ
クトプローブを一体に固定してなる技術が採用される。

【００１２】このコンタクトプローブでは、複数の単位
コンタクトプローブが互いに位置決めされた状態で接着
され、これら複数の単位コンタクトプローブが一体に固
定されてなる構成であるため、各々の単位コンタクトプ
ローブは、当該単位コンタクトプローブ以外の他の単位
コンタクトプローブによって一体に支持された状態とな
り、本コンタクトプローブ全体としては、その分、剛性
が向上する。したがって、コンタクトピンが測定対象物
の接触面に加圧された状態で接触したときにも、本コン
タクトプローブは変形しない。よって、プローブカード
として組み込む際に本コンタクトプローブを正確に位置
決めした状態で取り付けるだけで足り、その配置状態を
保持するための高精度な部品は不要とされる。

【００１３】請求項３記載のコンタクトプローブでは、
コンタクトプローブまたは複数の単位コンタクトプロー
ブのそれぞれのコンタクトピンの軸線が測定対象物の接
触面に対して必要とされる接触角を保持する位置に位置
決めされた状態で固定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、上記請求項
１または２記載のものと同様に、高い剛性が得られるの
に加えて、コンタクトプローブまたは複数の単位コンタ
クトプローブのそれぞれのコンタクトピンの軸線が測定
対象物の接触面に対して必要とされる接触角を保持する
位置に位置決めされた状態で固定されているため、プロ
ーブカードとして組み込む際の本コンタクトプローブの
位置決め作業が容易となる。

【００１５】請求項４記載のコンタクトプローブでは、
４つの単位コンタクトプローブが平面視等間隔に配置さ
れ、これら４つの単位コンタクトプローブの各上面同士
または各下面同士が平面視四角枠状の範囲に塗布された
接着剤により固着されてなる技術が採用される。

【００１６】このコンタクトプローブでは、例えば、平
面視四角形のＩＣチップの各辺に沿って配置されたパッ
ドを測定可能なように、単位コンタクトプローブの数が
４つとされる。これら４つの単位コンタクトプローブ
は、各上面同士または下面同士が接着剤により固着され
るため、本コンタクトプローブに上下方向の力が作用し
ても（例えば、コンタクトピンがパッドの接触面に加圧
された状態で接触するときにはコンタクトプローブに上
向きの力が作用する）、該接着剤により固着された部分
が伸縮しないため、本コンタクトプローブは変形しな
い。

【００１７】請求項５記載のコンタクトプローブでは、
前記コンタクトプローブまたは前記複数の単位コンタク
トプローブの接着には、エポキシ樹脂からなる接着剤が
用いられる技術が採用される。

【００１８】このコンタクトプローブで採用されるエポ
キシ樹脂からなる接着剤は、電気絶縁性は勿論のこと、
比較的安価で、少なくとも本コンタクトプローブに作用
する外力に対しては十分な剛性を有している。本接着剤
としては、コンタクトプローブを正確に位置決めした状
態のまま固める必要があることから、パテ状速硬化の性
質のものが適している。

【００１９】請求項６記載のコンタクトプローブでは、
前記コンタクトプローブまたは前記複数の単位コンタク
トプローブの接着には、前記フィルムと膨張係数の等し
い接着剤が用いられる技術が採用される。

【００２０】このコンタクトプローブで採用される接着
剤は、前記フィルムと膨張係数の等しいものが使用され
るため、高温下試験の場合にも、両者の熱膨張量の相違
により、前記接着剤により固定された前記フィルム上の
コンタクトピンの位置がずれることがない。

【００２１】請求項７記載のコンタクトプローブでは、
前記コンタクトプローブまたは前記複数の単位コンタク
トプローブの前記フィルムにおける前記パターン配線が
形成された面の裏側の面には、金属フィルムが設けら
れ、前記コンタクトプローブまたは前記複数の単位コン
タクトプローブの接着には、前記金属フィルムと膨張係
数の等しい接着剤が用いられる技術が採用される。

【００２２】このコンタクトプローブでは、前記フィル
ムに金属フィルムを設けることで、該フィルム上に形成
されるコンタクトピンが支持される。本コンタクトプロ
ーブで採用される接着剤は、前記金属フィルムと膨張係
数の等しいものが使用されるため、高温下試験の場合に
も、両者の熱膨張量の相違により、前記接着剤により固
定され、かつ、前記金属フィルムに支持されるコンタク
トピンの位置がずれることがない。なお、前記金属フィ
ルムは、後述するグラウンドとして用いることができ
る。

【００２３】請求項８記載のコンタクトプローブでは、
複数のパターン配線をフィルム上に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
コンタクトピンとする単位コンタクトプローブを複数備
え、これら複数の単位コンタクトプローブを、それらの
それぞれのコンタクトピンの軸線が測定対象物の接触面
に対して必要とされる接触角を保持する位置に互いに位
置決めした状態で接着し、これらを一体に固定してなる
コンタクトプローブの製造方法であって、前記複数の単
位コンタクトプローブのそれぞれのコンタクトピンを位
置決めするための位置決め部と、前記コンタクトピンの
測定対象物の接触面に対して必要とされる接触角と等し
い角度に形成される傾斜面と、該傾斜面をその面に沿っ
て延長させた仮想面との間に接着剤充填空間を形成する
ための段部とが形成された位置決め台の、前記接着剤充
填空間に、接着剤を充填する接着剤充填工程と、前記位
置決め台の前記傾斜面に前記複数の単位コンタクトプロ
ーブを載置しつつ前記位置決め部により前記コンタクト
ピンを位置決めするコンタクトピン位置決め工程と、そ
の下面が前記傾斜面および前記仮想面と等しい角度に形
成された押さえ部材の、該下面を、前記位置決め台の前
記傾斜面に載置された前記複数の単位コンタクトプロー
ブの上面に当接させて前記接着剤に向けて該単位コンタ
クトプローブの下面を均一に加圧する加圧工程と、前記
押さえ部材により前記単位コンタクトプローブを加圧し
た状態のまま前記接着剤を固化させる接着剤固化工程と
を備えてなる技術が採用される。

【００２４】このコンタクトプローブの製造方法では、
前記位置決め台の前記位置決め部および前記傾斜面によ
り、コンタクトプローブの位置決めが完全に行われると
ともに、その配置状態を維持したまま、押さえ部材と接
着剤により、該コンタクトプローブを固定するため、作
業が容易でかつ反復性に優れる。また、前記位置決め台
および前記押さえ部材は、前述した上記公報における各
種メカニカルパーツとは異なり、接着の際の位置決めに
しか用いず、その配置状態を保持するための部品ではな
いため、一度、高精度に設計製作すれば、多数のコンタ
クトプローブに使用でき、部品コストを低く抑えること
ができる。

【００２５】請求項９記載のコンタクトプローブでは、
前記コンタクトプローブまたは前記単位コンタクトプロ
ーブの前記フィルムには、金属フィルムが直接張り付け
られて設けられている技術が採用される。

【００２６】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
付けられて設けられているため、該金属フィルムにより
前記フィルムの伸びが抑制される。さらに、該金属フィ
ルムは、グラウ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。

【００２７】すなわち、プローバー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
長ければ長いほど反射雑音が大きいという問題がある。
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
ルムをグラウ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と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。

【００２８】請求項１０記載のコンタクトプローブで
は、前記フィルムに張り付けられる金属フィルムは、該
フィルム面に沿う方向において前記コンタクトピンの近
傍まで設けられている技術が採用される。

【００２９】このコンタクトプローブでは、前記金属フ
ィルムがコンタクトピンの近傍までグラウンドとして機
能するため、コンタクトピン先の近くまで基板配線側と
の特性インピーダンスのずれを最小限に抑えることがで
き、反射雑音による誤動作を抑えることができる。

【００３０】請求項１１記載のコンタクトプローブで
は、前記金属フィルムには、第二のフィルムが直接張り
付けられて設けられている技術が採用される。

【００３１】このコンタクトプローブでは、前記金属フ
ィルムに第二のフィルムが直接張り付けられて設けられ
ているため、プローブカードとしてコンタクトプローブ
を組み込む際の締付けに対して緩衝材となるという作用
効果を得ることができる。したがって、組み込み時に配
線パターンに与えるダメージを軽減することができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るコンタクトプ
ローブの第一の実施形態を図１から図１０を参照しなが
ら説明する。これらの図にあって、符号１は単位コンタ
クトプローブ、２は樹脂フィルム（フィルム）、３はパ
ターン配線、７０はコンタクトプローブ、８０はプロー
ブ装置（プローブカード）を示している。

【００３３】単位コンタクトプローブ１は、図６に示す
ように、ポリイミド樹脂フィルム２の片面に金属で形成
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
端が突出してコンタクトピン３ａとされている。

【００３４】本実施形態のコンタクトプローブ７０は、
図２および図３に示すように、４つの前記単位コンタク
トプローブ１が平面視等間隔に配置され、これら４つの
単位コンタクトプローブ１の各下面同士が平面視四角枠
状の範囲に塗布された接着剤３０により一体に固着され
てなる構成とされている。この場合、これら４つの単位
コンタクトプローブ１は、それらのそれぞれのコンタク
トピン３ａの軸線がパッド（測定対象物）Ｐの接触面Ｐ
ａに対して必要とされる接触角θを保持する位置に互い
に位置決めされた状態で、前記接着剤３０により接着さ
れている。

【００３５】前記接着剤３０は、エポキシ樹脂系接着剤
であり、少なくとも通常の使用条件においてコンタクト
プローブ７０（単位コンタクトプローブ１）に作用する
外力に対しては変形しない程度の十分な剛性を有するも
のである。ここで、接着剤３０としては、単位コンタク
トプローブ１を正確に位置決めした状態のままコンタク
トプローブ７０として固めるのに適したパテ状速硬化の
性質を備え、また、樹脂フィルム２に設けられる金属フ
ィルム５００の材質（銅）に近い線膨張係数を備えたも
のが好適である。これらの性質を備えるものとして、例
えば、アラルダイト（登録商標）の、樹脂がＡＶ１５８
０ＧＢで硬化剤がＨＶ１５８０ＧＢの二液性接着剤があ
る。この接着剤の線膨張係数は、０〜３０℃で１８×１
０^-6１／℃である。

【００３６】次に、図７から図９を参照して、前記単位
コンタクトプローブ１の作製工程について工程順に説明
する。

【００３７】〔ベースメタル層形成工程〕まず、図７の
（ａ）に示すように、ステンレス製の支持金属板５の上
に、Ｃｕ（銅）メッキによりベースメタル層６を形成す
る。このベースメタル層６は、支持金属板５の上面に均
一の厚さで形成する。 〔パターン形成工程〕このベースメタル層６の上にフォ
トレジスト層（マスク）７を形成した後、図７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７
に所定のパターンのフォトマスク８を施して露光し、図
７の（ｃ）に示すように、フォトレジスト層７を現像し
て前記パターン配線３となる部分を除去して残存するフ
ォトレジスト層７に開口部（マスクされていない部分）
７ａを形成する。なお、本実施形態においては、フォト
レジスト層７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
７ａを形成しても構わない。ここで使用される「マス
ク」は、本実施形態のフォトレジスト層７のように、フ
ォトマスク８を用いた露光・現像工程を経て開口部７ａ
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７（ｃ）の符号７で示す状態に形成されて
いる）フィルム等でもよい。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。

【００３８】〔電解メッキ工程〕そして、図７の（ｄ）
に示すように、前記開口部７ａに前記パターン配線３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７の（ｅ）に示すように、フォトレジスト層７
を除去する。

【００３９】〔フィルム被着工程〕次に、図７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６に示した前記パターン配線３の先端、すなわ
ち、コンタクトピン３ａとなる部分以外に、前記樹脂フ
ィルム２を接着剤２ａにより接着する。前記樹脂フィル
ム２は、ポリイミド樹脂ＰＩに金属フィルム（銅箔）５
００が一体に設けられた二層テープである。このフィル
ム被着工程の前までに、二層テープのうちの銅面５００
に、部分的な銅エッチングの後、用途により金メッキを
施して、グラウンド面を形成しておく。そして、このフ
ィルム被着工程では、二層テープのうちの樹脂面ＰＩを
接着剤２ａを介して前記ＮｉまたはＮｉ合金層Ｎに被着
させる。なお、金属フィルム５００は、銅箔に加えて、
Ｎｉ、Ｎｉ合金等でもよい。 〔分離工程〕そして、図７の（ｇ）に示すように、樹脂
フィルム２とパターン配線３とベースメタル層６とから
なる部分を、支持金属板５から分離させた後、Ｃｕエッ
チングを経て、樹脂フィルム２にパターン配線３のみを
接着させた状態とする。

【００４０】〔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７の（ｈ）に示すように、Ａｕ
メッキを施し、表面にＡｕメッキ層Ａを形成する。この
とき、樹脂フィルム２から突出状態とされた前記コンタ
クトピン３ａでは、全周に亙る表面全体にＡｕ層Ａが形
成される。

【００４１】以上の工程により前記単位コンタクトプロ
ーブ１が作製される。

【００４２】図８は、前記単位コンタクトプローブ１を
ＩＣプローブとして所定形状に切り出したものを示す図
であり、図９は、図８のＣ−Ｃ線断面図である。図に示
すように、単位コンタクトプローブ１の樹脂フィルム２
には、パターン配線３から得られた信号を引き出し用配
線１０を介してプリント基板２５（図２参照）に伝える
ための窓１１が設けられている。

【００４３】次に、図４および図５を参照して、この単
位コンタクトプローブ１からコンタクトプローブ７０を
作製する方法について説明する。

【００４４】コンタクトプローブ７０の作製に際して
は、位置決め台６０と押さえ部材４０とを使用する。位
置決め台６０は、全体が平面視正方形の直方体状に形成
され、その中心部には、上下に貫通する平面視正方形の
貫通穴６１が設けられている。貫通穴６１には、コアピ
ン６２が上下動可能に挿通されている。コアピン６２の
上部には、コンタクトプローブ７０の完成後、位置決め
台６０から該コンタクトプローブ７０を取り外す際に、
該コンタクトプローブ７０のコンタクトピン３ａの部分
を押し上げるためのピン押上部６２ａが形成されてい
る。

【００４５】位置決め台６０の上部には、貫通穴６１に
向けて下方に傾斜する４つの傾斜面６３が形成されてい
る。これら各傾斜面６３の傾斜角αは、基準面に対して
前記コンタクトピン３ａのパッドＰに対して必要とされ
る接触角θ（図１参照）と等しい角度とされている。

【００４６】これら傾斜面６３には、平面視正四角枠状
となる段部６４が形成されており、この段部６４は、各
傾斜面６３をそれらの面６３に沿って延長させた仮想面
との間に、前記接着剤３０を充填（塗布）するための接
着剤充填空間６５を形成するようになっている。これら
傾斜面６３の下端部で貫通穴６１の近傍には、平面視正
方形の４つの案内突部６６（位置決め部）が形成されて
いる。案内突部６６は、隣接する２つの案内突部６６の
間に、単位コンタクトプローブ１の樹脂フィルム２先端
部におけるコンタクトピン３ａと平行な側端部（図８に
符号２ａで示す）を進入させることで、単位コンタクト
プローブ１先端部の位置決めを行うためのものである。

【００４７】押さえ部材４０は、平面視正四角枠状に形
成され、その下部には、前記傾斜面６３と等しい角度で
前記貫通穴６１から離間する向きに上方に傾斜して該傾
斜面６３に面接触可能な４つの傾斜押さえ面４１が形成
されている。

【００４８】次に、前記コンタクトプローブ７０の作製
工程について工程順に説明する。

【００４９】〔接着剤充填工程〕まず、位置決め台６０
の段部６４に接着防止用テープを貼った上で、該段部６
４に接着剤３０を塗布する。 〔コンタクトピン位置決め工程〕次いで、位置決め台６
０の各傾斜面６３に、それぞれ単位コンタクトプローブ
１を載置しつつ前記案内突部６６によりコンタクトピン
３ａを位置決めする。この場合、単位コンタクトプロー
ブ１は、前記金属フィルム５００面側が傾斜面６３に接
触する向きに載置する。

【００５０】〔加圧工程〕押さえ部材４０の傾斜押さえ
面４１の全面に接着防止用テープを貼った上で、該傾斜
押さえ面４１を、前記傾斜面６３に載置した単位コンタ
クトプローブ１の上面に当接させて、前記接着剤３０に
該単位コンタクトプローブ１の下面を均一に加圧する。 〔接着剤固化工程〕前記押さえ部材４０により単位コン
タクトプローブ１を加圧した状態のまま、必要に応じて
加熱して、接着剤３０を固化させる。前記エポキシ樹脂
の固化（硬化）条件としては、２５℃で２時間または６
０℃で２０分である。

【００５１】〔コンタクトプローブ取り外し工程〕その
後、押さえ部材４０を単位コンタクトプローブ１の上面
から外し、さらに、コアピン６２を上昇させることで、
コンタクトプローブ７０のコンタクトピン３ａを押し上
げ、位置決め台６０からコンタクトプローブ７０を取り
外す。

【００５２】〔接着防止用テープ剥離工程〕位置決め台
６０の段部６４と、押さえ部材４０の傾斜押さえ面４１
に貼り付けられた前記接着防止用テープを剥して、次の
コンタクトプローブ７０の作製に備える。

【００５３】以上の工程により前記コンタクトプローブ
７０が作製される。

【００５４】上記のコンタクトプローブ７０の製造方法
では、位置決め台６０の案内突部６６および傾斜面６３
により、コンタクトプローブ７０の位置決めが完全に行
われるとともに、その配置状態を維持したまま、押さえ
部材４０と接着剤３０により、コンタクトプローブ７０
を固定するため、作業が容易でかつ反復性に優れる。ま
た、位置決め台６０および押さえ部材４０は、前述した
上記公報における各種メカニカルパーツとは異なり、接
着の際の位置決めにしか用いず、その配置状態を保持す
るための部品ではないため、一度、高精度に設計製作す
れば、多数のコンタクトプローブ７０に使用でき、部品
コストを低く抑えることができる。

【００５５】また、コンタクトプローブ７０は、各単位
コンタクトプローブ１を前記傾斜面６３上で位置決めし
た状態で固定されるため、各コンタクトピン３ａの軸線
が、パッドＰの接触面Ｐａに対して必要とされる接触角
θを保持した状態で固定される。

【００５６】次に、図１および図２を参照して、前記コ
ンタクトプローブ７０をプローブ装置８０として組み込
む構成について説明する。プリント基板２５に対して、
Ｏリング５１を介して、クランプ５０でコンタクトプロ
ーブ７０の後端側を押さえ込むだけで、プローブ装置８
０は組立が終了する。この場合、コンタクトプローブ７
０は、全体が柔軟で曲げ易いため、組込み時にはフレキ
シブル基板として機能する。すなわち、コンタクトプロ
ーブ７０の先端側が前記接着剤３０により、コンタクト
ピン３ａがパッドＰに対して必要とされる接触角θと等
しい角度αに固定されていてもなお、コンタクトプロー
ブ７０の後端側をプリント基板２５に対してクランプ５
０で押さえつける角度（水平）に曲げることは容易であ
る。

【００５７】上記のように構成されたプローブ装置８０
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８０をプローバーに装着するとともに
テスターに電気的に接続し、所定の電気信号をパターン
配線３のコンタクトピン３ａからウェーハ上のＩＣチッ
プＩに送ることによって、該ＩＣチップＩからの出力信
号がコンタクトピン３ａから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。

【００５８】このコンタクトプローブ７０では、接着剤
３０が塗布されることで剛性が付与されて、コンタクト
ピン３ａがパッドＰの接触面Ｐａに向けてオーバードラ
イブをかけられたときにも、該コンタクトプローブ７０
が変形しないため、プローブ装置８０として組み込む際
にコンタクトプローブ７０を正確に位置決めした状態で
取り付けるだけで足り、その配置状態を保持するための
高精度な部品が不要とされる。よって、部品コストが低
廉で済む。

【００５９】また、このコンタクトプローブ７０では、
４つの単位コンタクトプローブ１が互いに位置決めされ
た状態で接着され、これら４つの単位コンタクトプロー
ブ１が一体に固定されてなる構成であるため、各々の単
位コンタクトプローブ１は、当該単位コンタクトプロー
ブ１以外の他の単位コンタクトプローブ１によって一体
に支持された状態となり、コンタクトプローブ７０全体
としては、その分、剛性が向上する。

【００６０】さらに、このコンタクトプローブ７０で
は、各単位コンタクトプローブ１が前記傾斜面６３上で
位置決めされ、それぞれのコンタクトピン３ａの軸線が
パッドＰの接触面Ｐａに対して必要とされる接触角θを
保持する位置で固定されているため、プローブ装置８０
として組み込む際の位置決め作業が容易である。

【００６１】また、このコンタクトプローブ７０では、
各単位コンタクトプローブ１は、各下面同士が接着剤３
０により固着されるため、コンタクトピン３ａがパッド
Ｐの接触面Ｐａに加圧された状態で接触して、コンタク
トプローブ７０に上向きの力が作用しても、平面視正四
角枠状の範囲に塗布された接着剤３０により固着された
部分が伸縮しないため、コンタクトプローブ７０は変形
しない。したがって、コンタクトピン３ａのパッドＰに
対して必要とされる接触角θがずれたり、コンタクトピ
ン３ａとパッドＰとの接触不良が起きることがない。

【００６２】このコンタクトプローブ７０では、樹脂フ
ィルム２に金属フィルム５００を設けることで、該樹脂
フィルム２上に形成されるコンタクトピン３ａが支持さ
れている。接着剤３０は、金属フィルム５００と膨張係
数の等しいものが使用されるため、バーンインテストや
接着剤３０の固化のための加熱の際にも、両者の熱膨張
量の相違により、コンタクトピン３ａの位置がずれるこ
とがない。この場合、図８に示すように、樹脂フィルム
２においてパターン配線３が形成されている部分に比べ
て、パターン配線３が形成されていない部分Ｋの方が、
熱の影響（例えばシュリンク）を受け易いことが分かっ
ている。

【００６３】図８および図９に示すように、コンタクト
プローブ７０において、金属フィルム５００は、コンタ
クトピン３ａの近傍まで設けられ、コンタクトピン３ａ
は、金属フィルム５００の先端部からの突出量Ｌが５ｍ
ｍ以下とされている。この金属フィルム５００は、グラ
ウンドとして用いることができ、それにより、プローブ
装置８０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。

【００６４】また、樹脂フィルム２（ポリイミド樹脂Ｐ
Ｉ）に張り付けられた金属フィルム５００には、さらに
以下の利点がある。すなわち、金属フィルム５００が無
い場合、樹脂フィルム２は、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、図１０に示すよ
うに、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が端子電
極の所定位置に接触することができず、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。本実施形
態では、樹脂フィルム２に金属フィルム５００を張り付
けて設けることにより、湿度が変化しても前記間隔ｔの
変化を少なくし、コンタクトピン３ａを端子電極の所定
位置に確実に接触させるようになっている。

【００６５】なお、上記の第一の実施形態においては、
４つの単位コンタクトプローブ１によりコンタクトプロ
ーブ７０を構成したが、これに代えて、１つの単位コン
タクトプローブのみで、コンタクトプローブ７０を構成
してもよい。

【００６６】また、第一の実施形態においては、単位コ
ンタクトプローブ１の下面にのみ接着剤３０を塗布した
が、これに代えて、上面のみに塗布してもよく、また、
上下双方の面に塗布してもよい。この場合、単位コンタ
クトプローブ１と接着剤３０との接着強度を向上させる
ためには、樹脂フィルム２において接着剤３０を塗布す
る部分に穴を設け、その穴を通じて樹脂フィルム２の上
下双方の面に塗布された接着剤３０をつなげるようにし
てもよい。

【００６７】また、同様に、接着強度を上げるために
は、樹脂フィルム２において接着剤３０を塗布する部分
の一部を、該樹脂フィルム２面から例えば垂直に折曲
し、その状態で接着剤３０を塗布すればよい。この場
合、樹脂フィルム２の平面上に接着剤３０を塗布すると
きに比べて、接着剤３０が樹脂フィルム２にくい込む
分、接着強度が向上する。

【００６８】本実施形態では、プローブ装置８０をプロ
ーブカードとして用いたが、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。

【００６９】

【発明の効果】請求項１記載のコンタクトプローブによ
れば、接着剤が塗布されることで剛性が付与されて、コ
ンタクトピンが測定対象物の接触面に加圧された状態で
接触したときにも、該コンタクトプローブが変形しない
ため、プローブカードとして組み込む際にコンタクトプ
ローブを正確に位置決めした状態で取り付けるだけで足
り、その配置状態を保持するための高精度な部品が不要
とされ、部品コストが低廉で済むという効果が得られ
る。

【００７０】請求項２記載のコンタクトプローブによれ
ば、複数の単位コンタクトプローブが互いに位置決めさ
れた状態で接着され、これら複数の単位コンタクトプロ
ーブが一体に固定されてなる構成であるため、各々の単
位コンタクトプローブは、当該単位コンタクトプローブ
以外の他の単位コンタクトプローブによって一体に支持
された状態となり、本コンタクトプローブ全体として
は、その分、剛性が向上し、したがって、コンタクトピ
ンが測定対象物の接触面に加圧された状態で接触したと
きにも、本コンタクトプローブは変形しない。よって、
プローブカードとして組み込む際に本コンタクトプロー
ブを正確に位置決めした状態で取り付けるだけで足り、
その配置状態を保持するための高精度な部品は不要とさ
れるという効果が得られる。

【００７１】請求項３記載のコンタクトプローブによれ
ば、上記請求項１または２記載のものと同様に、高い剛
性が得られるのに加えて、コンタクトプローブまたは複
数の単位コンタクトプローブのそれぞれのコンタクトピ
ンの軸線が測定対象物の接触面に対して必要とされる接
触角を保持する位置に位置決めされた状態で固定されて
いるため、プローブカードとして組み込む際の本コンタ
クトプローブの位置決め作業が容易となる。

【００７２】請求項４記載のコンタクトプローブによれ
ば、４つの単位コンタクトプローブが平面視等間隔に配
置され、これら４つの単位コンタクトプローブの各上面
同士または各下面同士が平面視四角枠状の範囲に塗布さ
れた接着剤により固着されてなるため、例えば、平面視
四角形のＩＣチップの各辺に沿って配置されたパッドを
測定することができる。これら４つの単位コンタクトプ
ローブは、各上面同士または下面同士が接着剤により固
着されるため、本コンタクトプローブに上下方向の力が
作用しても（例えば、コンタクトピンがパッドの接触面
に加圧された状態で接触するときにはコンタクトプロー
ブに上向きの力が作用する）、該接着剤により固着され
た部分が伸縮しないため、本コンタクトプローブは変形
しないという効果が得られる。

【００７３】請求項５記載のコンタクトプローブによれ
ば、前記コンタクトプローブまたは前記複数の単位コン
タクトプローブの接着には、エポキシ樹脂からなる接着
剤が用いられ、このエポキシ樹脂からなる接着剤は、電
気絶縁性は勿論のこと、比較的安価で、少なくとも本コ
ンタクトプローブに作用する外力に対しては十分な剛性
を有している。

【００７４】請求項６記載のコンタクトプローブによれ
ば、接着剤は、前記フィルムと膨張係数の等しいものが
使用されるため、高温下試験の場合にも、両者の熱膨張
量の相違により、前記接着剤により固定された前記フィ
ルム上のコンタクトピンの位置がずれることがない。

【００７５】請求項７記載のコンタクトプローブによれ
ば、前記フィルムに金属フィルムを設けることで、該フ
ィルム上に形成されるコンタクトピンが支持され、本コ
ンタクトプローブで採用される接着剤は、前記金属フィ
ルムと膨張係数の等しいものが使用されるため、高温下
試験の場合にも、両者の熱膨張量の相違により、前記接
着剤により固定され、かつ、前記金属フィルムに支持さ
れるコンタクトピンの位置がずれることがないという効
果が得られる。なお、前記金属フィルムは、後述するグ
ラウンドとして用いることができる。

【００７６】請求項８記載のコンタクトプローブによれ
ば、前記位置決め台の前記位置決め部および前記傾斜面
により、コンタクトプローブの位置決めが完全に行われ
るとともに、その配置状態を維持したまま、押さえ部材
と接着剤により、該コンタクトプローブを固定するた
め、作業が容易でかつ反復性に優れる。また、前記位置
決め台および前記押さえ部材は、前述した上記公報にお
ける各種メカニカルパーツとは異なり、接着の際の位置
決めにしか用いず、その配置状態を保持するための部品
ではないため、一度、高精度に設計製作すれば、多数の
コンタクトプローブに使用でき、部品コストを低く抑え
ることができる。

【００７７】請求項９記載のコンタクトプローブによれ
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設けられているため、該金属
フィルムにより前記フィルムの伸びが抑制される。さら
に、該金属フィルムは、グラウ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。

【００７８】請求項１０記載のコンタクトプローブによ
れば、前記金属フィルムがコンタクトピンの近傍までグ
ラウンドとして機能するため、コンタクトピン先の近く
まで基板配線側との特性インピーダンスのずれを最小限
に抑えることができ、反射雑音による誤動作を抑えるこ
とができる。

【００７９】請求項１１記載のコンタクトプローブによ
れば、前記金属フィルムに第二のフィルムが直接張り付
けられて設けられているため、プローブカードとしてコ
ンタクトプローブを組み込む際の締付けに対して緩衝材
となるという作用効果を得ることができる。したがっ
て、組み込み時に配線パターンに与えるダメージを軽減
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るプローブ装置の一実施形態を示
す側断面図である。

【図２】 同分解斜視図である。

【図３】 同装置を構成するコンタクトプローブを示す
平面図である。

【図４】 単位コンタクトプローブからコンタクトプロ
ーブを作製する治具を示す分解斜視図である。

【図５】 同側断面図である。

【図６】 単位コンタクトプローブを示す要部斜視図で
ある。

【図７】 単位コンタクトプローブの製造方法を工程順
に示す要部断面図である。

【図８】 単位コンタクトプローブを示す平面図であ
る。

【図９】 図８のＣ−Ｃ線断面図である。

【図１０】 単位コンタクトプローブにおいて金属フィ
ルムを説明するための正面図である。

【図１１】 従来のプローブカードを示す側面図であ
る。

【図１２】 同斜視図である。

【図１３】 同分解斜視図である。

【符号の説明】

１ 単位コンタクトプローブ（コンタクトプローブ） ２ フィルム（樹脂フィルム） ３ パターン配線 ３ａ コンタクトピン ３０ 接着剤 ４０ 押さえ部材 ４１ 下面（傾斜押さえ面） ６０ 位置決め台 ６３ 傾斜面 ６４ 段部 ６５ 接着剤充填空間 ６６ 位置決め部（案内突部） ７０ コンタクトプローブ ８０ プローブ装置（プローブカード） ５００ 金属フィルム Ｌ コンタクトピンの金属フィルムから突出した長さ Ｎ 金属層 Ｐ 測定対象物（パッド） Ｐａ 接触面 α 傾斜面の角度 θ 接触角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 厚 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 植木 光芳 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

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のパターン配線（３）がフィルム
   （２）上に形成されこれらのパターン配線（３）の各先
   端が前記フィルム（２）から突出状態に配されてコンタ
   クトピン（３ａ）とされるコンタクトプローブ（１）
   に、前記コンタクトピン（３ａ）が測定対象物（Ｐ）の
   接触面（Ｐａ）に加圧された状態で接触したときに該コ
   ンタクトプローブ（１）が変形しない程度の剛性を付与
   する接着剤（３０）を塗布してなることを特徴とするコ
   ンタクトプローブ。
2. 【請求項２】 複数のパターン配線（３）がフィルム
   （２）上に形成されこれらのパターン配線（３）の各先
   端が前記フィルム（２）から突出状態に配されてコンタ
   クトピン（３ａ）とされる単位コンタクトプローブ
   （１）を複数備えてなるコンタクトプローブ（７０）で
   あって、 該コンタクトプローブ（７０）は、複数の単位コンタク
   トプローブ（１）を互いに位置決めした状態で接着し、
   これら複数の単位コンタクトプローブ（１）を一体に固
   定してなることを特徴とするコンタクトプローブ。
3. 【請求項３】 前記コンタクトプローブ（１）または前
   記複数の単位コンタクトプローブ（１）のそれぞれのコ
   ンタクトピン（３ａ）の軸線が測定対象物（Ｐ）の接触
   面（Ｐａ）に対して必要とされる接触角（θ）を保持す
   る位置に位置決めされた状態で固定されていることを特
   徴とする請求項１または２記載のコンタクトプローブ。
4. 【請求項４】 ４つの単位コンタクトプローブ（１）が
   平面視等間隔に配置され、これら４つの単位コンタクト
   プローブ（１）の各上面同士または各下面同士が平面視
   四角枠状の範囲に塗布された接着剤（３０）により固着
   されてなることを特徴とする請求項２または３記載のコ
   ンタクトプローブ。
5. 【請求項５】 前記コンタクトプローブ（１）または前
   記複数の単位コンタクトプローブ（１）の接着には、エ
   ポキシ樹脂からなる接着剤（３０）が用いられることを
   特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のコンタク
   トプローブ。
6. 【請求項６】 前記コンタクトプローブ（１）または前
   記複数の単位コンタクトプローブ（１）の接着には、前
   記フィルム（２）と膨張係数の等しい接着剤（３０）が
   用いられることを特徴とする請求項１から５のいずれか
   に記載のコンタクトプローブ。
7. 【請求項７】 前記コンタクトプローブ（１）または前
   記複数の単位コンタクトプローブ（１）の前記フィルム
   （２）における前記パターン配線（３）が形成された面
   の裏側の面には、金属フィルム（５００）が設けられ、 前記コンタクトプローブ（１）または前記複数の単位コ
   ンタクトプローブ（１）の接着には、前記金属フィルム
   （５００）と膨張係数の等しい接着剤（３０）が用いら
   れることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載
   のコンタクトプローブ。
8. 【請求項８】 複数のパターン配線（３）をフィルム
   （２）上に形成しこれらのパターン配線（３）の各先端
   を前記フィルム（２）から突出状態に配してコンタクト
   ピン（３ａ）とする単位コンタクトプローブ（１）を複
   数備え、これら複数の単位コンタクトプローブ（１）
   を、それらのそれぞれのコンタクトピン（３ａ）の軸線
   が測定対象物（Ｐ）の接触面（Ｐａ）に対して必要とさ
   れる接触角（θ）を保持する位置に互いに位置決めした
   状態で接着し、これらを一体に固定してなるコンタクト
   プローブ（７０）の製造方法であって、 前記複数の単位コンタクトプローブ（１）のそれぞれの
   コンタクトピン（３ａ）を位置決めするための位置決め
   部（６６）と、前記コンタクトピン（３ａ）の測定対象
   物（Ｐ）の接触面（Ｐａ）に対して必要とされる接触角
   （θ）と等しい角度（α）に形成される傾斜面（６３）
   と、該傾斜面（６３）をその面に沿って延長させた仮想
   面との間に接着剤充填空間（６５）を形成するための段
   部（６４）とが形成された位置決め台（６０）の、前記
   接着剤充填空間（６５）に、接着剤（３０）を充填する
   接着剤充填工程と、 前記位置決め台（６０）の前記傾斜面（６３）に前記複
   数の単位コンタクトプローブ（１）を載置しつつ前記位
   置決め部（６６）により前記コンタクトピン（３ａ）を
   位置決めするコンタクトピン位置決め工程と、 その下面（４１）が前記傾斜面（６３）および前記仮想
   面と等しい角度（θ，α）に形成された押さえ部材（４
   ０）の、該下面（４１）を、前記位置決め台（６０）の
   前記傾斜面（６３）に載置された前記複数の単位コンタ
   クトプローブ（１）の上面に当接させて前記接着剤（３
   ０）に向けて該単位コンタクトプローブ（１）の下面を
   均一に加圧する加圧工程と、 前記押さえ部材（４０）により前記単位コンタクトプロ
   ーブ（１）を加圧した状態のまま前記接着剤（３０）を
   固化させる接着剤固化工程とを備えてなることを特徴と
   するコンタクトプローブの製造方法。
9. 【請求項９】 前記コンタクトプローブ（１）または前
   記単位コンタクトプローブ（１）の前記フィルム（２）
   には、金属フィルム（５００）が直接張り付けられて設
   けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれ
   かに記載のコンタクトプローブ。
10. 【請求項１０】 前記フィルム（２）に張り付けられる
    金属フィルム（５００）は、該フィルム（２）面に沿う
    方向において前記コンタクトピン（３ａ）の近傍まで設
    けられていることを特徴とする請求項９記載のコンタク
    トプローブ。
11. 【請求項１１】 前記金属フィルム（５００）には、第
    二のフィルムが直接張り付けられて設けられていること
    を特徴とする請求項９または１０記載のコンタクトプロ
    ーブ。