JPH10300783A - コンタクトプローブおよびそれを備えたプローブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大電流を流すことができる幅広の電源ライン
の設計自由度が増して、電源ラインの発熱を効率的に発
散させて、断線を防止できるコンタクトプローブおよび
それを備えたプローブ装置を提供する。 【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、かつ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であって、フィルム２の
前記複数のパターン配線３側の面に、所定の複数の電源
ライン１７ａからなる電源層１７が積層されており、各
電源ライン１７ａは所定のパターン配線３に接続されて
いる。電源ライン層１７をパターン配線３に対して立体
的に設けることにより、大電流を流すことのできる幅広
の電源ライン１７ａを容易に設けることができ、電源ラ
イン１７ａでの電気抵抗が低減するとともに、その発熱
が空気中へ発散しやすい。

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
ブおよびこれを備えたプローブ装置（プローブカード）
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、Ｉ
Ｃ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、図２５に示すように、例え
ば、特公平７−８２０２７号公報に、複数のパターン配
線６０１が樹脂フィルム６００上に形成され、これらの
パターン配線６０１の各先端が前記樹脂フィルム６００
から突出状態に配されてコンタクトピン６０１ａとされ
るコンタクトプローブの技術が提案されている。符号６
０２はＩＣチップ等に駆動電流を供給するための電源ラ
インを示しており、この電源ライン６０２は、パターン
配線６０１よりも幅広であり、パターン配線６０１と同
一面上に並設されている。このようなコンタクトプロー
ブでは、複数のパターン配線６０１の先端をコンタクト
ピン６０１ａ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】上述のように平面状の
コンタクトプローブにおいて、ＩＣチップ等を駆動する
ための電流ラインは、パターン配線とともに樹脂フィル
ム上に平面的に並設されていた。ところで、特に大電流
が流れる電源ラインは他の電源ラインよりも幅寸法を大
きく設定しなければならないが、幅広の電源ラインを設
けることはスペース的に困難であり、必然的に、電源ラ
インに流す電流値は制約を受け、大電流に対処するには
困難が伴うという問題点がある。

【０００５】一方、狭幅の電源ラインに大電流を無理に
流そうとすると、電気抵抗が増大するために、この電源
ラインでの発熱量が大きくなって断線したり、また、電
源ラインはパターン配線と同一平面上に設けられ、密集
しているので、特に電源ラインからの発熱を効率的に逃
がすことができず、結果的に、電源ラインに断線が発生
するのは避けられない。

【０００６】本発明は、上記従来技術の有する問題点に
鑑みてなされたものであり、電源ラインをパターン配線
に対して立体的に設けることにより、電源ラインの設計
自由度が増して、大電流に対処できる幅広の電源ライン
を容易に設けることができるとともに、電源ラインの発
熱を低減しかつこの発熱を効率的に発散させて、断線を
防止できるコンタクトプローブおよびそれを備えたプロ
ーブ装置を提供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】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。請求項１に記載の
発明は、複数のパターン配線がフィルム上に形成され、
かつ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
プローブであって、前記フィルムの前記複数のパターン
配線側の面に、所定の複数の電源ラインからなる電源層
が積層されており、各電源ラインは所定のパターン配線
にそれぞれ接続されていることを特徴とするものであ
る。

【０００８】本発明においては、電源層をコンタクトプ
ローブのパターン配線とは同一平面上ではなく立体的に
設けることにより、特に大電流を流すことのできる幅広
の電源ラインの設計自由度が増して、設計が容易にな
る。また、電源ラインでの電気抵抗ひいては発熱が低減
する上に、この発熱が空気中へ容易に発散し、電源ライ
ンの断線を防止できる。ここで、前記電源ラインとパタ
ーン配線との接続方法は、バンプを介して行うものや、
バイアホール内の導電性材料を介して行うものや、異方
性導電シートを介して行うものや、ワイヤを介して行う
ことができる。また、前記電源ラインを、Ｃｕ，Ｃｕ合
金，ＮｉおよびＮｉ合金のいずれかから構成することが
できる。

【０００９】また、請求項７に記載の発明のように、前
記電源層上に樹脂フィルム層を積層することにより、コ
ンタクトプローブがクランプ部材によりクランプされる
場合に、前記樹脂フィルムにより電源層を絶縁して、電
源層と前記クランプ部材との導通を防止できる。ここ
で、請求項８に記載の発明のように、前記樹脂フィルム
層上に、前記電源ラインのグラウンド用金属層を積層す
ることができる。

【００１０】請求項９に記載の発明のように、前記フィ
ルムの前記パターン配線が設けられた面とは反対側の面
に、金属層が積層することより、該金属層は、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、高周波になると信号電送劣化の原因になり易い。本
コンタクトプローブでは、前記金属層をグランドとして
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、
反射雑音による信号電送劣化を抑えることができる。

【００１１】また、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、金属層が直接張り付け
られているため、該金属層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、コンタクトピンがパッドに正確かつ
高精度に当接させられる。したがって、パッド以外の場
所にコンタクトピンが当接することによりスクラブが良
好に行われなかったり、パッドに対するコンタクトピン
の基端部または先端部の角度が所望の値から外れたりす
ることがない。

【００１２】請求項１０に記載のコンタクトプローブで
は、前記金属層には、樹脂フィルムが直接張り付けられ
ている技術が採用される。コンタクトプローブでは、前
記金属層に樹脂フィルム層が直接張り付けられているた
め、メカニカルパーツによるコンタクトプローブの組み
込み時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、組み込み時にパターン
配線に与えるダメージを軽減することができるという作
用効果を得ることができる。

【００１３】請求項１１に記載の発明は、請求項１乃至
請求項１０に記載のコンタクトプローブを、前記パター
ン配線の各基端に接続される端子を有する基板に固定し
てなるものであり、ＩＣプローブ用のプローブ装置を提
供できる。

【００１４】請求項１２に記載のプローブ装置は、請求
項１１に記載のプローブ装置において、前記フィルムか
ら前記コンタクトピン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ものである。

【００１５】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ピンの先
端を上方から押さえるため、ピン先端が上方に湾曲した
ものが存在しても、パッド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。また、従来のプ
ローブ装置では、湾曲したピンを含む全部のピンを接触
させようとしてコンタクトピンに過剰な接触圧を与えて
しまい、パッドの下地まで傷つけることがあったが、本
発明のプローブ装置では、接触圧が均一化されるため、
このような問題が生じない。また、パッドにコンタクト
ピン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。

【００１６】

【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乃至図８を参照しながら
説明する。これらの図にあって、符号１はコンタクトプ
ローブ、２は樹脂フィルム、３はパターン配線を示して
いる。

【００１７】先ず、本実施形態のコンタクトプローブ１
の概略は、図２および図３に示すように、ポリイミドの
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。符号４は、後述する位置合
わせ穴である。なお、図２および図３では、後述する電
源層１７は不図示となっている。そして、図４および図
５に示すように、樹脂フィルム２の複数のパターン配線
３側の面に、電源層１７および樹脂層（例えばポリイミ
ド樹脂フィルム）１３からなる二層テープが接着剤層１
２を介して介して積層されている。電源層１７は所定の
複数の電源ライン（パターン）１７ａからなり、各電源
ライン１７ａは所定のパターン配線３にバンプ１４を介
して電気的に接続されている。このように、図示しない
ＩＣ等を駆動するための電源層１７（各電源ライン１７
ａ）は、パターン配線３とは同一平面上にはなく、立体
的に設けられている。

【００１８】次に、図１乃至図５を参照して、前記コン
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。

【００１９】〔ベースメタル層形成工程〕先ず、図１
（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。 〔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７を形成した後、図１（ｂ）に示すよう
に、フォトレジスト層７に所定のパターンのマスク８を
施して露光し、図１（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７ａを形成す
る。

【００２０】なお、本例の形態においては、フォトレジ
スト層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を形
成しても構わない。また、本実施の形態において、前記
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が形成されたものを
使用したが、本発明ではこれに限定されるものではな
く、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（ｃ）の符号７で示すような
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用いる場合には、本
実施の形態におけるパターン形成工程は不要である。

【００２１】〔電解メッキ工程〕そして、図１（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１（ｅ）に示すように、フォトレジスト層７を除
去する。

【００２２】〔フィルム被着工程〕次に、図１（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となる部分および窓１１（図３参
照）となる部分以外に、前記樹脂フィルム２を接着剤２
ａにより接着する。この樹脂フィルム２は、ポリイミド
樹脂ＰＩに金属フィルム（金属層、本例では銅箔）５０
０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箔５００
に、写真製版技術を用いて銅エッチングを施して、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Ｎに被着させる。な
お、金属フィルム５００は、銅箔に代えて、Ｎｉ合金で
もよい。また、この時に同時に窓部１１（図３参照）が
形成されることになる。

【００２３】〔分離工程〕そして、図１（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エッチおよび超音波洗浄を経て、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。

【００２４】〔金コーティング工程〕次に、露出状態の
パターン配線３に、図１（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。

【００２５】次に、図４および図５に示すように、樹脂
層１３と電源層１７とが一体に設けられた二層テープ源
層を用意し、これに写真製版技術を用いて銅エッチング
を施すことにより、電源層１７を所定の複数の電源ライ
ン１７ａ（パワーラインや電源パターンともいう）に形
成する。なお、本例では、電源層１７はＣｕで形成され
ているが、Ｃｕ合金、Ｎｉ，Ｎｉ合金のいずれかにより
形成してもよい。電源ライン１７ａが接続される所望の
パターン配線３の先端部に、バンプ１４をそれぞれ複数
箇所（本例では８箇所）形成し、さらに、電源ライン１
７ａの真下に所望のパターン配線３がくるように位置合
せし、電源ライン１７ａをバンプ１４を介してパターン
配線３に接続する。なお、電源ライン１７ａのバンプ１
４による接続箇所は８箇所にかぎらず、１箇所や他の複
数箇所でもよい。バンプ１４の材料としては、Ａｕ，Ｃ
ｕ，はんだ等を挙げることができる。電源ライン１７ａ
の接合技術としては、上記のようなバンプ１４によるも
のに限らず、後述する図２１、図２２および図２３にそ
れぞれ示すような、バイアホール（via hole）による
もの、異方性導電シート（テープ）によるもの、および
ワイヤボンディング方式によるものでもよい。また、上
述のように電源層１７が二層テープの一部であるものに
限らず、図２４に示すように、電源層１７を単独で接着
剤層１２を介してパターン配線３に積層してもよい。

【００２６】本実施形態のコンタクトプローブ１におい
ては、電源層１７をコンタクトプローブ１のパターン配
線３とは同一平面上ではなく立体的に設けることによ
り、特に大電流を流すことのできる幅広の電源ライン１
７ａの設計自由度の制約が低減して、設計自由度が増
す。これにより、電源ライン１７ａでの電気抵抗が低減
して発熱量が低減するとともに、電源ライン１７ａ自身
の発熱が空気中へ効率的に発散し、電源ライン１７ａの
断線を防止できる。以上の工程により、図５に示すよう
な、樹脂フィルム２にパターン配線３を接着させ、かつ
電源層１７を有するたコンタクトプローブ１が作製され
る。

【００２７】図３は、前記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５は図３のＣ−Ｃ線断面図である。図３および図
５に示すように、コンタクトプローブ１の樹脂フィルム
２には、コンタクトプローブ１を固定するための孔９が
設けられ、また、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２０（図７参
照）に伝えるための窓１１が設けられている。

【００２８】次に、図６乃至図８を参照して、前記コン
タクトプローブ１をメカニカルパーツ６０に組み込んで
プローブ装置（プローブカード）７０にする構成につい
て説明する。なお、本実施形態に係るコンタクトプロー
ブ１は、全体が柔軟で曲げやすいため、プローブ装置に
組み込む際にフレキシブル基板として機能する。

【００２９】前記メカニカルパーツ６０は、マウンティ
ングベース（傾斜保持部材）３０と、トップクランプ４
０と、ボトムクランプ５０とからなっている。まず、プ
リント基板２０の上にトップクランプ４０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３０をトップクランプ４０にボルト穴４１にボル
ト４２を螺合させて取り付ける（図８参照）。そして、
ボトムクランプ５０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の先端に位置するコンタクトピン
３ａをＩＣチップＩに押しつける。

【００３０】図７は、組立終了後のプローブ装置７０を
示している。図８は、図７のＥ−Ｅ線断面図である。図
８に示すように、マウンティングベース３０の下面３２
は、接触面Ｐａに対して０゜以上３０゜以下の角度γで
漸次先端側に向けて下方に傾斜している。樹脂フィルム
２の先端側は、前記下面３２に当接して下方に傾斜した
状態で支持され、コンタクトピン３ａはＩＣチップＩに
接触している。

【００３１】前記マウンティングベース３０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
３１が設けられており、この位置決めピン３１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１１の部分のパターン配線３
に、ボトムクランプ５０の弾性体５１を押しつけて、前
記引き出し用配線１０をプリント基板２０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。

【００３２】上記のように構成されたプローブ装置７０
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７０をプローバ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。

【００３３】なお、上記の第一の実施形態においては、
コンタクトプローブ１をプローブカードであるプローブ
装置７０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。

【００３４】次に、図９および図１０を参照して、第二
の実施形態について説明する。本実施形態のコンタクト
プローブ２００は、第一の実施形態において、電源層１
７上に、樹脂フィルム層１８（例えばポリイミド樹脂）
を積層することにより、この樹脂フィルム層１８により
電源層１７を絶縁することができる。また、樹脂フィル
ム層１８上に、電源ライン１７ａのグラウンド用金属層
１９が積層されている。なお、符号２０１は、第一の実
施形態の符号２に相当する樹脂フィルムである。そし
て、このコンタクトプローブ２００は樹脂層３０ａを介
してマウンティングベース３０に固定されている。

【００３５】次に、図１１を参照して、第三の実施の形
態について説明する。ところで、上記第二の実施の形態
（図９および図１０参照）において説明した、コンタク
トプローブ２００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１０に示すように、コンタクトピン３ａをＩＣチ
ップＩ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ことがあった。また、テスト
時に所望の接触圧を得るためにコンタクトピン３ａの押
し付け量を増減させるが、大きな接触圧を得るためには
大きな押し付け量が必要となるものの、針の形状からそ
の量には限度があり、大きな接触圧を得られないことが
あった。

【００３６】そこで、第三の実施の形態では、図１１に
示すように、コンタクトピン３ａ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２０１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重ね
合わせたものである。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。

【００３７】そして、コンタクトピン３ａをＩＣチップ
Ｉ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Ｓ
１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、接触不良による測定ミスをなくすことができる。

【００３８】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、所望の押しつけ量で所望の接触圧を得ることができ
る。

【００３９】上記第三の実施形態におけるプローブ装置
においては、強弾性フィルム４００が設けられ、該強弾
性フィルム４００がコンタクトピン３ａの先端を上方か
ら押さえるため、ピン３ａ先端が上方に湾曲したものが
存在しても、端子に確実に接触させることができ、各ピ
ン３ａに均一な接触圧が得られる。したがって、このよ
うなプローブ装置の全コンタクトピン３ａのうち数本に
上方に湾曲したものＳ１が含まれていたとしても端子に
接触する時のピン位置は、強弾性フィルム４００により
矯正され、全ピン位置が整列されるため、結局のとこ
ろ、全ピンの端子に対する角度を所望の値に保持させる
ことが可能となる。また、従来のプローブ装置では、湾
曲したピン３ａを含む全部のピン３ａを接触させようと
してコンタクトピン３ａに過剰な接触圧を与えてしま
い、パッドの下地まで傷つけることがあったが、本実施
の形態のプローブ装置では、接触圧が均一化されるた
め、このような問題が生じない。

【００４０】次に、図１２および図１３を参照して、第
四の実施形態について説明する。図１２に示すように、
上記第二の実施形態において説明した、コンタクトプロ
ーブ２００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。な
お、図１２では、電源層１７、樹脂フィルム層１８およ
びグラウンド用金属層１９は不図示となっている。

【００４１】そこで、第四の実施形態では、図１３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３
ａ，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（不図示）の端子の所定
位置に確実に接触させることとした。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。

【００４２】上記第四の実施形態におけるプローブ装置
においては、前記樹脂フィルム２０１に、金属フィルム
５００が直接張り付けられているため、該金属フィルム
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
という作用効果を得ることができる。また、該金属フィ
ルム５００によって前記樹脂フィルム２０１の伸びが抑
制される。すなわち、各コンタクトピン３ａの間隔ｔ
（図１２参照）にずれが生じ難くなり、コンタクトピン
３ａが端子に正確かつ高精度に当接させられる。なお、
本例では、金属フィルム５００を設けた後に、電源層１
７を設ける工程（図４参照）を行う。

【００４３】次に、図１４を参照して、第五の実施形態
について説明する。すなわち、上記第四の実施形態のよ
うに、樹脂フィルム２０１の上に金属フィルム５００を
張り付けると共に、上記第三の実施形態のように強弾性
フィルム４００を使用したものであり、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
（図１２参照）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。

【００４４】次に、図１５および図１６を参照して、第
六の実施形態について説明する。図１５に示すように、
樹脂フィルム２０１の上に張り付けられた金属フィルム
５００の上にさらに第二の樹脂フィルム２０２を張り付
ける構成を採用し、図１６に示すように、この第二の樹
脂フィルム２０２の上に強弾性フィルム４００を設けた
ものである。ここで、上記第五の実施形態と異なり、第
二の樹脂フィルム２０２を設けたのは、金属フィルム５
００とマウンティングベース３０とのショートを防ぐた
めである。また、第二の樹脂フィルム２０２を設けるこ
とで、金属フィルム５００の表面が覆われることにな
り、大気中での酸化の進行を有効に抑えることができ
る。

【００４５】次に、図１７および図１８を参照して、第
七の実施形態について説明する。上記第三、五および六
の実施形態では、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。

【００４６】そこで、第七の実施形態では、図１７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とする構成を採用した。そ
して、図１８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２０１ａ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２０１ａに接触し、コンタクトピン３
ａ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。

【００４７】上記第七の実施形態におけるプローブ装置
においては、前記幅広フィルム２０１ａが前記強弾性フ
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４
００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、パッドに対して安定した接触を保つこ
とができる。

【００４８】次に、図１９および図２０を参照して、第
八の実施の形態について説明する。金属フィルム５００
の上に第二の樹脂フィルム２０２を張り付け、その場
合、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の
関係になるように構成する。そして、図２０に示すよう
に、第二の樹脂フィルム２０２の上に設ける強弾性フィ
ルム４００は、幅広樹脂フィルム２０１ａよりも短く突
出するように重ねるようにする。

【００４９】図２１は電源層１７をパターン配線３に接
続するための他の技術を示す。すなわち、図２１に示す
ように、接着剤層１２と電源層１７（電源ライン１７ａ
となる部分）とが一体に設けられた二層テープを用意
し、先ず、写真製版技術を用いて銅エッチングを施し
て、所定のパターンとしての電源ライン１７ａを形成す
る。また、電源ライン１７ａおよび接着剤層１２にバイ
アホール１５を形成する。前記二層テープをその電源ラ
イン１７ａが所望のパターン配線３の真上に位置決め
し、接着剤層１２を介して、電源ライン１７ａをパター
ン配線３に接合する。ここで、バイアホール１５内に導
電性ペースト１５ａを設け、これを固化して導電性材料
１５ａとし、この導電性材料１５ａを介して電源ライン
１７ａをパターン配線３に接続する。バイアホール１５
の溝長により、電源ライン１７ａのパターン配線１３へ
の接続長さを自由に設定できる。

【００５０】図２２は電源層１７をパターン配線３に接
続させるためのさらに他の技術を示す。図２２（ａ）に
示すように、本例では、電源ライン１７ａとパターン配
線３とは異方性導電シート（テープ）１６により接合す
るものである。すなわち、電源ライン１７ａとパターン
配線３が合うように異方性導電シート１６を位置決め
し、この状態で異方性導電シート１６をパターン配線３
に接近させ、両者が接触した時点で熱圧着により押付け
る。ここで、熱圧着前は異方性導電シート１６中には導
電粒子１６ａが多数存在し、ほぼランダムに位置してい
る。

【００５１】図２２（ｂ）に示すように、熱圧着を行う
と、導電粒子１６ａが図に示すように、パターン配線３
と電源ライン１７ａとが一致する場所においてのみ押し
潰されるため、垂直方向の電気伝導のみを許容し、平行
方向の電気伝導は起こらない。したがって、パターン配
線３と電源ライン１７ａとの間に導電粒子１６ａを介し
て電気伝導が起こり、両者が電気的に接続されることに
なる。ここで、上記の異方性導電シート１６を用いたた
め、パターン配線３と電源ライン１７ａとの位置合わせ
において、パターン配線３と隣のパターン配線３とのピ
ッチ差以上の位置合わせずれが生じなければ、電源ライ
ン１７ａと所望のパターン配線３との電気的接続は可能
となり、電源ライン１７ａとパターン配線３との位置合
わせ許容度が増し、両者の電気的接続が容易になるとと
もに、異方性導電シート１６の粘着力により両者の機械
的接続も同時に可能となる。

【００５２】図２３は、ワイヤボンディング技術を用い
て電源層１７をパターン配線３に接続させる技術を示
す。すなわち、図２２に示すように、電源ライン１７ａ
の先端部と所望のコンタクトピン３ａとにワイヤ（Ａｌ
やＡｕ等）２２の端部を熱圧着して、双方を電気的に接
続する。この技術によれば、コンタクトピン３ａを太い
電源ライン１７ａに容易に接続できる。

【００５３】

【発明の効果】本発明は、以上説明したとおりに構成さ
れているので、以下に記載するような効果を奏する。請
求項１に記載の発明は、電源ラインをコンタクトプロー
ブのパターン配線とは同一平面上ではなく立体的に設け
ることにより、特に大電流を流すことのできる幅広の電
源ラインの設計自由度が増して、設計が容易になる。ま
た、電源ラインでの電気抵抗が低減する上に、電源ライ
ン自身の発熱が空気中へ容易に発散し、電源ラインの断
線を防止できる。

【００５４】ここで、前記電源ラインとパターン配線と
の接続方法は、バンプを介して行うものや、バイアホー
ルを介して行うものや、異方性導電シートを介して行う
ものや、ワイヤを介して行うことができる。バイアホー
ルによるものでは、その溝長により電源ラインとパター
ン配線との接触長さを自由に調節でき、一方、異方性導
電シートによるものでは、電源ラインとパターン配線と
の位置合わせ許容度が増し、両者の電気的接続が容易に
なる。さらに、ワイヤボンディング方式によるもので
は、コンタクトピンを太い電源ラインに容易に接続でき
る。請求項６のように、前記電源ラインを、Ｃｕ，Ｃｕ
合金，ＮｉおよびＮｉ合金のいずれかから構成すること
ができる。

【００５５】請求項７に記載の発明は、前記電源層上に
樹脂フィルム層を積層することにより、コンタクトプロ
ーブがクランプ部材によりクランプされる場合に、前記
樹脂フィルムにより電源層を絶縁して、電源層と前記ク
ランプ部材との導通を防止できる。請求項８に記載の発
明は、前記樹脂フィルム層上に、前記電源ラインのグラ
ウンド用金属層が積層することができる。

【００５６】請求項９に記載の発明は、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、金
属層が積層することより、該金属層は、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
波になると信号電送劣化の原因になり易い。本コンタク
トプローブでは、前記金属層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
による信号電送劣化を抑えることができる。

【００５７】また、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、金属層が直接張り付け
られているため、該金属層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、コンタクトピンがパッドに正確かつ
高精度に当接させられる。したがって、パッド以外の場
所にコンタクトピンが当接することによりスクラブが良
好に行われなかったり、パッドに対するコンタクトピン
の基端部または先端部の角度が所望の値から外れたりす
ることがない。

【００５８】請求項１０に記載の発明は、前記金属層に
樹脂フィルム層が直接張り付けられているため、メカニ
カルパーツによるコンタクトプローブの組み込み時の締
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という作用効果を得
ることができる。

【００５９】請求項１１に記載の発明は、請求項１乃至
請求項１０に記載のコンタクトプローブを組み込んだ、
ＩＣプローブ用のプローブ装置を提供できる。

【００６０】請求項１２に記載のプローブ装置では、強
弾性フィルムがコンタクトピンの先端を上方から押さえ
るため、ピン先端が上方に湾曲したものが存在しても、
パッド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。また、従来のプローブ装置では、湾
曲したピンを含む全部のピンを接触させようとしてコン
タクトピンに過剰な接触圧を与えてしまい、パッドの下
地まで傷つけることがあったが、本発明のプローブ装置
では、接触圧が均一化されるため、このような問題が生
じない。また、パッドにコンタクトピンを確実に当接さ
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。

【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一の実
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２】 本発明に係るコンタクトプローブの第一の実
施形態を示す要部斜視図であり、電源層は不図示となっ
ている。

【図３】 本発明に係るコンタクトプローブの第一の実
施形態を示す平面図であり、電源層は不図示となってい
る。

【図４】 本発明に係るコンタクトプローブの第一の実
施形態において、電源層がバンプを介してパターン配線
に接続されている状態を示す図である。

【図５】 図３のＣ−Ｃ線断面図である。

【図６】 本発明に係わるコンタクトプローブの第一の
実施形態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７】 本発明に係るコンタクトプローブの第一の実
施形態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８】 図７のＥ−Ｅ線断面図である。

【図９】 本発明に係るコンタクトプローブの第二の実
施形態の側面図である。

【図１０】 本発明に係るプローブ装置の第二の実施形
態の側面図である。

【図１１】 本発明に係るプローブ装置の第三の実施形
態におけるプローブ装置を示す側面図である。

【図１２】 本発明に係るコンタクトプローブの第四の
実施形態に係る横断面図である。

【図１３】 本発明に係るコンタクトプローブの第四の
実施形態におけるコンタクトプローブを示す側面図であ
る。

【図１４】 本発明に係るプローブ装置の第五の実施形
態におけるプローブ装置を示す側面図である。

【図１５】 本発明に係るプローブ装置の第六の実施形
態におけるコンタクトプローブを示す側面図である。

【図１６】 本発明に係るプローブ装置の第六の実施形
態におけるプローブ装置を示す側面図である。

【図１７】 本発明に係るプローブ装置の第七の実施形
態におけるコンタクトプローブを示す側面図である。

【図１８】 本発明に係るプローブ装置の第七の実施形
態におけるプローブ装置を示す側面図である。

【図１９】 本発明に係るプローブ装置の第八の実施形
態におけるコンタクトプローブを示す側面図である。

【図２０】 本発明に係るプローブ装置の第八の実施形
態におけるプローブ装置を示す側面図である。

【図２１】 電源ライン１７ａをバイアホール１５を介
して配線パターン３に接続するための技術を示す図であ
る。

【図２２】 電源ライン１７ａを異方性導電シート１６
を介して配線パターン３に接続するための技術を示す図
である。

【図２３】 電源ライン１７ａをワイヤ２２を介して配
線パターン３に接続するための技術を示す図である。

【図２４】 パターン配線に電源層（二層テープの一部
ではない）が単独に積層されているものを示す図であ
る。

【図２５】 従来のコンタクトプローブの平面図であ
る。

【符号の説明】

１ 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 １２ 接着剤層 １３ 樹脂層 １４ バンプ １５ バイアホール １５ａ 導電性材料 １６ 異方性導電シート １６ａ 導電粒子 １７ 電源層 １７ａ 電源ライン １８ 樹脂フィルム １９ 金属層 ３ａ コンタクトピン ２０ 基板（プリント基板） ２１ 端子（電極） ３０ 傾斜保持部材（マウンティングベース） ３２ 下面 ２０１ フィルム ２０１ａ フィルム（幅広フィルム） ２０２ 第二のフィルム ４００ 強弾性フィルム ５００ 金属フィルム

Claims (12)

【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
   （２，２０１，２０１ａ）上に形成され、かつこれらの
   パターン配線（３）の各先端が前記フィルム（２，２０
   １，２０１ａ）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（１，２００）で
   あって、 前記フィルム（２，２０１，２０１ａ）の前記複数のパ
   ターン配線（３）側の面に、所定の複数の電源ライン
   （１７ａ）からなる電源層（１７）が積層されており、
   各電源ライン（１７ａ）は所定のパターン配線（３）に
   それぞれ接続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】 前記電源ライン（１７ａ）はバンプ（１
   ４）を介して前記パターン配線（３）に接続される請求
   項１に記載のコンタクトプローブ。
3. 【請求項３】 前記電源ライン（１７ａ）は、バイアホ
   ール（１５）内の導電性材料（１５ａ）を介して前記パ
   ターン配線（３）に接続される請求項１に記載のコンタ
   クトプローブ。
4. 【請求項４】 前記電源ライン（１７ａ）は異方性導電
   シート（１６）を介して前記パターン配線（３）に接続
   される請求項１に記載のコンタクトプローブ。
5. 【請求項５】 前記電源ライン（１７ａ）はワイヤ（２
   ２）を介して前記パターン配線（３）に接続される請求
   項１に記載のコンタクトプローブ。
6. 【請求項６】 前記電源ライン（１７ａ）は、Ｃｕ，Ｃ
   ｕ合金，ＮｉおよびＮｉ合金のいずれかからなる請求項
   １乃至請求項５のいずれか１項に記載のコンタクトプロ
   ーブ。
7. 【請求項７】 前記電源層（１７）上に樹脂フィルム層
   （１８）が積層されている請求項１乃至請求項６のいず
   れか１項に記載のコンタクトプローブ。
8. 【請求項８】 前記樹脂フィルム層（１８）上に、前記
   電源ライン（１７ａ）のグラウンド用金属層（１９）が
   積層されている請求項７に記載のコンタクトプローブ。
9. 【請求項９】 請求項１乃至請求項８のいずれか１項に
   記載のコンタクトプローブ（２００）において、前記フ
   ィルム（２０１，２０１ａ）の前記パターン配線（３）
   が設けられた面とは反対側の面に、金属層（５００）が
   積層されていることを特徴とするコンタクトプローブ。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載のコンタクトプローブ
    （２００）において、前記金属層（５００）に樹脂フィ
    ルム層（２０２）が積層されていることを特徴とするコ
    ンタクトプローブ。
11. 【請求項１１】 請求項１乃至請求項１０のいずれか１
    項に記載のコンタクトプローブ（１）を、前記配線パタ
    ーン（３）の各基端に接続される端子（２１）を有する
    基板（２０）に固定してなるプローブ装置（７０）。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載のプローブ装置（７
    ０）において、 前記フィルム（２０１）から前記コンタクトピン（３
    ａ）よりも短く突出する強弾性フィルム（４００）を備
    えていることを特徴とするプローブ装置。