WO2003105288A1

WO2003105288A1 - スパイラルコンタクタ用の接触子、及びスパイラルコンタクタ

Info

Publication number: WO2003105288A1
Application number: PCT/JP2003/007289
Authority: WO
Inventors: 平井　幸廣
Original assignee: 株式会社アドバンストシステムズジャパン
Priority date: 2002-06-10
Filing date: 2003-06-09
Publication date: 2003-12-18
Also published as: US20040185694A1; KR20050013051A; TW200517664A; EP1414118A1; CN1522483A; KR100699471B1; JP2004012357A; US6887085B2; CN1268041C; JP3814231B2; AU2003242091A1; EP1414118A4; TWI278629B

Abstract

本発明は、電子部品に設けられた接続端子との電気的接続を行うスパイラルコンタクタ用の接触子に関するものである。この接触子は、外周枠と、接続端子に接触する接触部とを含んで構成される。接触部の一端は外周枠に固定されており、接触部の他端側は、外周枠の開口面に対して鉛直方向に移動自在となるように、外周枠の開口の中央に向かってスパイラル状に延出させて設けられている。そして、接触部の厚みは、一端から他端側に進むに従って薄くなるように設定されている。

Description

明細書

スパイラルコンタクタ用の接触子、及びスパイラルコンタクタ技術分野

この発明は、電子部品との電気的接続を行うコンタクタ用の接触子に関するものである。より詳しくは、球状接続端子又はパッド状接続端子を有する半導体デパイス（電子部品）との電気的接続を行う渦巻（スパイラル）形状の接触子を備えたコンタクタに関するものである。背景技術

近年の半導体集積回路（ I c)の多機能化、高性能化に伴って、 I Cチップ（半導体デバイス、または単に半導体と称する）を搭載する I Cパッケージの高密度実装化が要求されている。その結果、比較的小型で、多ピン化が可能な球状接続端子の BGA (B a l l Gr i d A r r a y ) 力従来用いられてきた Q F P (Qu a d F 1 a t p a c k P a c k a g e) 等に代わって、用いられるようになつている。

これは、球状接続端子を採用すると、 I Cパッケージの装着面積や設置スぺースを削減することや、 I Cパッケージ自身の厚さの削減が可能となることによるものである。

この小型化の傾向は、近年急速に進歩しており、球状接続端子自身もより小型化する傾向がある。実際の所、球状接続端子のピッチ間隔は、 0. 5 mmから 0. 3 mmへと、さらなる挟ピッチィ匕が進行している。

このような状況のもと、球状接続端子と電気的に接続する接触子にも小型化と高集積化への対応が求められている。

先に、本願出願人は、特願 2001— 077338号（2001. 3. 19出願）において、球状接続端子と接触するコンタクタの接触子が渦卷の形状を有しており、この接触子の幅が、接触子の根元（基端）側から先端側に進むにしたがつて狭くなるスパイラルコンタクタを開示している。

図 1 1 (a) は、この出願において開示されたスパイラルコンククタ 30の一部を拡大して表した平面図であり、図 1 1 ( b ) は、図 1 1 ( a ) に示す F— F 線の断面図である。

図 1 1 ( a ) に示すように、スパイラルコンタクタ 3 0は、絶縁性材料から構成された基板（以下、絶縁基板という）上に、格子状に配置された複数のスパイラル状の接触子 3 1 (以下、スパイラル状接触子という）力構成される。各スパイラル状接触子 3 1は、円形形状を有しており、隣接するスパイラル状接触子 3 1から、所定距離ずつ離間した状態で縦横方向に並べられている。このスパイラルコンタクタ 3 0の各スパイラル状接触子 3 1の配置は、このスパイラルコンタクタ 3 0が、電子部品との電気的接続を行うコンタクタとして使用された際に、半導体デバイスに格子状に配置された球状接続端子と一対一で重なることができるように設定されている。

この図に示すスパイラルコンタクタ 3 0では、半導体デパイスに配置される球状接続端子の直径を考慮して、スパイラル状接触子 3 1の中央部から、隣接するスパイラル状接触子 3 1の中央部までの間隔 p 1が設定されている。

このスパイラル状接触子 3 1には、スパイラル（渦巻き）状のプローブ 3 2が形成されており、中心部には直径 hとする略円形のスペース（空間）が確保されている。

このプローブ 3 2の長さは、球状接続端子と接触した際に、プローブ 3 2と球状接続端子との接触長が 1回転以上（正確には 1回転と 1 / 4回転）となるように設定されている。

すなわち、このプローブ 3 2の長さは、当該プローブ 3 2と球状接続端子とが接触した際に、球状接続端子と確実に接触して、電気的接続を保つことのできる長さに設定されている。

また、図 1 1 ( a ) に示すように、プローブ 3 2の各点 a〜 f における幅寸法は、 a > b > c > d〉e〉f の関係が成立する形状となっている。すなわち、プローブ 3 2の先端に近づくに従って、プローブ 3 2の幅が狭くなるように設定されている。

しかしながら、このようなスパイラル状接触子 3 1を備えたスパイラルコンタクタ 3 0では、プローブ 3 2の先端部 Eから基端部 Rに近づくにしたがって、当該プローブ 3 2の幅が広くなるので、半導体デバイスの球状接続端子の小径化に対応させるためにスパイラル状接触子 3 1を挟ピッチで並べてスパイラルコンタクタ 3 0を構成すると、プローブ 3 2の卷き数（プローブ 3 2と、球状接続端子との接触長）を多く取ることができず、プローブ 3 2の卷き数が減少することになった。

図 1 2 ( a ) は、スパイラル状接触子 4 1の配置間隔が挟ピッチに設定されたスパイラルコンタクタ 4 0を部分拡大した平面図であり、図 1 2 ( b ) は、その G— G線の断面図である。

すなわち、図 1 2 ( a ) に示すように、このスパイラルコンタクタ 4 0では、プローブ 4 2の基端部 Rから先端部 Eに進むにしたがって当該プローブ 4 2の幅 Wが狭くなるので、プローブ 4 2と、球状接続端子との接触長は、 1回転以下（正確には 3 Z 4回転）となり、スパイラル状接触子 4 1と、球状接続端子との十分な接触が確保されないという問題があつた。

また、球状接続端子による押し込みを可能にする揷通孔（凹部）力超薄型化をするために絶縁基板に設けられていない場合には、当該絶縁基板にスパイラルコンタクタを採用することができないという問題があった。

このような状況のもと、球状接続端子の設置間隔が、より挟ピッチ化した半導体デパイスゃ超小型のペアチップであっても、使用することが可能であり、かつ、球状接続端子との接触長さ（少なくとも 1回転以上の接触長さ）を十分確保することのできるコンタクタに対する要求があった。

さらに、揷通孔が設けられていない絶縁基板であっても採用が可能なコンタクタに対する要求も存在していた。発明の開示

本発明は、電子部品に設けられた接続端子との電気的接続を行うスパイラルコンタクタ用の接触子に関するものである。この接触子は、外周枠と、電子部品の接続端子に接触する接触部とを含んで構成される。

接触部の一端は外周枠に固定されており、接触部の他端側は、外周枠の開口面に対して鉛直方向に移動自在となるように、外周枠の開口の中央に向かってスパィラル状に延出させて設けられている。そして、接触部の厚みは、一端から他端側に進むに従つて薄くなるように設定されている。

このような構成を備えたスパイラルコンタクタ用の接触子によれば、接触子の接触部は、幅を先端の幅に合わせて一定にし、一端から他端に近づくに従って厚みが薄くなつているので、外周枠の開口の中央部に向かってスパイラル状に延出する接触部の卷き数を增やすことができる。その結果、球状接続端子と接触する接触部の長さを十分に確保することができる。さらに、接触部の厚みを一端側に向かうに従って次第に厚くして渦巻き部の腰の強さを次第に強くすることにより、球状接続端子との接触を十分に確保すると共に、釣竿のように曲げ応力を分散しながら、しなりを発揮させ、耐久性のある、高寿命の接触子が提供される。

さらに本発明は、前述のスパイラルコンタクタ用の接触子を、基板に備えるスパイラルコンタクタに関するものである。

このスパイラノレコンタクタでは、接触子は、接触部が基板の表面と面一になるように基板に埋設されており、基板には、接触部の、基板の内方への移動を許容する凹部が設けられる。

このような構成を備えたスパイラルコンタクタでは、接触子の接触部が基板の表面と面一になるように基板内に埋設されるので、スパイラルコンタクタの厚みを薄くすることが可能である。

さらに、これら接触子は、フォトリソグラフィ技術により、精密かつ極小サイズで基板上に複数設けることができるので、超小型化、超薄型化が進行する各種マイク口デバイスの接続端子にも好適に対応することが可能である。図面の簡単な説明

第 1図（a ) は、本発明の第 1実施形態であるスパイラルコンタクタの拡大平面図であり、第 1図（b ) は、第 1図（a ) に示す A— A線の断面図である。第 2図（a ) は、第 1図に示すスパイラルコンタクタの他の例を示す平面図であり、第 2図（b ) は第 2図（a ) に示す B— B線の断面図、第 2図（c ) は、半導体デバイスの球状接続端子がスパイラル状接触子を押圧する様子を示す断面図である。第 3図は、本発明の第 1実施形態であるスパイラルコンタクタの製造方法を説明するための工程図である。

第 4図（a) は、揷通孔の設けられていない基板に設置されたスパイラルコンタクタのスパイラル状接触子に球状接続端子を接近させている様子を示す断面図、第 4図（b) は、スパイラル状接触子に球状接続端子を接続させた様子を示す断面図である。また、第 4図（c) は、球状接続端子の代わりにパッド状接続端子を示す断面図、第 4図（d) は、スパイラルコンククタのスパイラル状接触子にパッド状接続端子と接続させた様子を示す断面図である。

第 5図は、本発明の第 2実施形態のスパイラルコンタクタの製造方法を説明するための工程の前半を説明する図である。

第 6図は、本発明の第 2実施形態のスパイラルコンタクタの製造方法を説明するための工程の後半を説明する図である。

第 7図（a) は、スパイラル状接触子を基板の両面に設けて構成されるスパイラルコンタクタに、パッド状接続端子を有する半導体デバイスと、球状接続端子を有する半導体デバイスとを接近させている様子を示す断面図である。第 7図

(b) は、球状接続端子とパッド状接続端子とを、それぞれ、スパイラルコンタクタに接続させた様子を示す断面図である。

第 8図は、本発明に係るスパイラル状接触子を、電子部品等のスィツチとして利用した場合を示す図であり、第 8図（a) は、接続端子を平行に移動させる構成のスィッチの平面図、第 8図（b) は、第 8図（a) に示す H— H線の拡大断面図、第 8図（c) は、支点を中心に接続端子を回動させる構成のスィッチの平面図である。

第 9図（a) は、本発明に係るスパイラル状接触子を、電子部品等のスィッチとして利用した場合の他の例を示す図であり、 '第 9図（b) に示す E矢視のスパイラル状接触子の平面図であり、第 9図（b)は、 D— D線の断面図、第 9図（c) は、接続した状態を示す断面図である。

第 1 0図（a) は、第 9図（a) を概略的に表した図であり、第 1 0図（b) は、第 1 0図（a) の D— D線の断面図である。

第 1 1図（a) は、従来のスパイラルコンタクタの拡大平面図であり、第 1 1 図（b ) は、第 1 1図（a ) に示す F— F線の断面図である。

第 1 2図は、従来のスパイラルコンタクタを示し、第 1 2図（a ) は、挟ピッチに配置した拡大平面図であり、第 1 2図（b ) は第 1 2図（a ) に示す G— G 線の断面図である。発明を実施するための最良の形態

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施態様を詳細に説明する。

<第 1実施形態 >

ス^^ィラノレコンタクタ 1 0

本発明に係るスパイラルコンタクタは、球状接続端子又はパッド状接続端子を有する半導体デパイス又は電子部品との電気的接続と行うコンタクタである。第 1図（a ) に示すように、スパイラルコンタクタ 1 0は、基板（絶縁基板）上に格子状に配置された複数のスパイラノレ状接触子 1から構成される。

このスパイラル状接触子 1の配置は、半導体デバイスの背面に格子状に配置された球状接続端子の配置に合わせて設定されており、球状接続端子とスパイラル状接触子 1とが、一対一で重なって、半導体デバイスとの電気的接続が可能となるように構成される。

ここで、本実施の形態のスパイラルコンタクタ 1 0では、スパイラル状接触子 1の間の間隔（ピッチ） p lが、 0 . 4 mmに設定されている。

このスパイラル状接触子 1は、外周枠 Tと接触部 1 ' とを含んで構成される。外周枠 Tは、平面視円形形状を有しており、この外周枠 Tには、平面視してスパイラル形状を有するように外周枠 Tの中央に向かって延在する接触部 1 ' が設けられている。

この接触部 1，は、外周枠 Tに固定された基端部と、固定されていない先端部 Eを有しており、接触部 1，の幅 Wは、基端部 Rから先端部 Eまで同一に設定されている。

また、第 1図（b ) に示すように、この接触部 1，の厚さは、基端部 Rから先端部 Eに向かうに従って、薄くなるように設定されている。すなわち、接触部 1 ' は、各点 a〜 gにおける厚み寸法が、 a〉b〉c〉d > e > f 〉gとなる形状に設定されている。

ここで、接触部 1 ' の厚さを、基端部 Rから先端部 Eに向かうに従って、薄くなるように設定するのは、スパイラル形状の接触部 1，の卷き数を增やして球状接続端子との接触長を確保する、厚みを次第に薄くして接触部 1 ' 自身の腰の強さを次第に弱くすることにより、釣竿のように曲げ応力を分散しながらしなりを発揮させて、耐久性のある接触部とする、といった理由によるものである。なお、球状接続端子を用いた押圧試験では、この接触部 1，は、 2 0万回の耐久性が実証されている。

この接触部 1，の基端部 Rから先端部 Eまでの長さは、接触部 1 ' と球状接続端子とが接触させられた際に、接触部 1 'と球状接続端子の表面との接触長さ（接触全長）力少なくとも球状接続端子の 2回転と 3ノ4回転分確保される長さに設定されている。

この接触部 1，を備えたスパイラル状接触子 1は、スパイラル状接触子 1の外周枠 Tが絶縁基板 6に固定された状態で、絶縁基板 6中に埋め込まれている。この際、接触部 1，と絶縁基板 6の表面とが、面一となるように設定されている。ここで、接触部 1，の先端部 Eは固定されていないので、接触部 1 ' の先端部 E側は、外周枠 Tの開口面に対して鉛直方向に移動可能となっている。よって、絶縁基板 6に埋設されたスパイラル状接触子 1の接触部 1，の先端部 E側は、絶縁基板 6の表面に対して上下方向に移動可能となっている。

なお、スパイラル状接触子 1の中心部には、球状接続端子の中心部との接触を避けるために、略円形のスペース（空間）が設けられている。

これは、次の理由によるものである。

1 . スパイラル状接触子 1と球状接続端子とが接触した際に、接触部 1，を、球状接続端子にまとわり付くように接触させる。

2 . 接触部 1，を球状接続端子に巻き付；^せ、接触部 1，のエッジ E Gを確実に球状接続端子に接触させる。

このように、接触部 1，のエッジ E Gが、球状接続端子にまとわり付くように接触していると、球状接続端子がスパイラル状接触子 1を押圧した際に、接触部 1 ' のエッジ E Gが球状接続端子の表面を摺動するので、球状接続端子の表面に形成された酸化膜を、除去することができる。さらに、接触部 1 ' のエッジが、球状接続端子に確実に接触することにより、電子部品との電気的接続の信頼性を高めることができる。

第 2図に示すスパイラルコンタクタ 1 0では、絶縁基板 6及ぴスパイラル状接触子 1の上に、ガイドフレーム 1 2が設けられている。

このガイドフレーム 1 2は、半導体デバイス 8に設けられた球状接続端子 7力スパイラル状接触子 1に接触し、接触部 1，が絶縁基板 6に対して下方向に押圧されて移動する際の、上下方向の移動量を制限するために設けられている。つづいて、このような構成を備えたスパイラルコンタクタ 1 0の動作を以下に説明する。

第 2図（c ) に示すように、半導体デバイス 8の球状接続端子 7がスパイラル状接触子 1に接触し、接触部 1，が絶縁基板 6に対して下方向に押圧されると、接触部 1 ' の先端部 E側は固定されていないので、接触部 1，の先端部 E側は絶縁基板 6に対して下方向に移動する。この際、球状接続端子 7は、接触部 1 ' の中央側から外側に順次接触するので、接触部 1 ' は、凹状にたわみ、球状接続端子 7を抱き込むように変形する。

この接触部 1 ' が変形する際に、接触部 1，のエッジ E Gは、球状接続端子 7 の表面を摺動するので、球状接続端子 7の表面に酸化皮膜が形成されている場合や汚れが付着している場合であっても、これらは、接触部 1，により確実に除去される。その結果、球状接続端子 7の表面状態が保たれるので、球状接続端子 7 とスパイラルコンタクタ 1 0との電気的接触がより確実に行えるようになる。尚、本実施の形態では、第 2図（b ) に示すように、この接触部 1 ' には、二ッケル層の上面と下面とに金からなる金属層（金メッキ層）が形成されている。ニッケル層の上面と下面とに金属層をメツキにより設けると、メツキ 2より形成された金属層のェッジ E Gが毛羽立つので、当該ェッジ E Gが球状接続端子 7の表面を摺動する際に、球状接続端子 7の表面に形成された酸化皮膜を、この毛羽立ちにより確実に除去することができる。

さらに、この金属層の存在により、スパイラル状接触子 1の球状接続端子との接触面にさびが発生することを防止するためである。スパイラルコンタクタ 1 0の製造方法

次に、本実施の形態のスパイラル状接触子 1を絶縁基板 6に形成する製造方法を詳細に説明する。

第 3図は、本発明の第 1実施形態の製造方法を説明するための工程図である。はじめに、 S U S (ステンレス）等の金属板の表面に、金属膜（銅メツキ） 4 aを形成（工程 1 ) し、この金属膜の上にフォトレジスト膜 1 5を塗布した後、スパイラル状接触子 1のパターンを有するフォトマスク 1 6を配置する（工程 2 )。つづいて、フォトレジスト膜 1 5を露光したのち、現像処理をして、余分なフオトレジスト膜 1 5を除去する（工程 3 )。

そして、フォトレジスト膜 1 5内で露出している金属膜（銅メツキ） 4 aの上に、金メッキ層 4 b、ニッケルメツキ層 4 c、金メッキ層 4 bの順でメツキ層を設け、接触部 1，を形成する (工程 4 )。

このように、ニッケル層の上面と下面とに金メッキ層を設けるのは、前述したように、スパイラル状接触子 1の球状接続端子との接触面にさびが発生することを防止するためである。また、スパイラル状接触子 1を主にニッケルから構成したのは、ニッケルは、バネ特性に優れ、耐久性もあるので、このスパイラル状接触子 1の接触部 1 ' の耐久性が良くなるからである。

なお、本実施の形態では、接触部 1 ' にさびが生じることを防止するために金を用いているが、酸ィ匕されにくく導電性に優れた金属であれば、他の金属を用いても良い。たとえば、このような材料として、ベリリウム銅（B e C u ) が好適に使用可能である。

つづいて、 S U S (ステンレス）の金属板の取り外し（工程 5 ) を行い、フォトレジスト膜 1 5を除去してスパイラル状接触子 1とした後、金メッキ 4 bの上面にキャリアテープ 2 4を貼付する（工程 6 )。

そして、金属膜（銅メツキ） 4 aをエッチングで除去し、スパイラル状接触子 1の大きさに合わせた複数の凸部が、片面側に形成されたパレツト 2 2に、キヤリアテープ 2 4で、スパイラル状接触子 1を貼り付ける（工程 7 ) パレツト 2 2の凸部にスパイラル状接触子 1を貼付したキャリアテープ 2 4を真空吸着する（工程 8 )。

つづいて、スパイラル状接触子 1の、ノレット 2 2の凸部により盛り上がった部分を、砥石 2 5による研削で削除（工程 9 ) した後、パレット 2 2を取り除く (工程 1 0 )。

そして、導電接着剤又は半田処理した絶縁基板 6を用意し、絶縁基板 6にスパィラル状接触子 1を貼付する（工程 1 1 )。

つづいて、キャリアテープ 2 4に UV光（紫外線）を照射してキャリアテープ 2 4を除去（工程 1 2 ) した後、ガイドフレーム 1 2を、スパイラル状接触子 1 状に設置する（工程 1 3 )。

以上の加工手順に従えば、基端部 Rから先端部 Eに進むにしたがって厚みが薄くなる接触部 1，を備えたスパイラル状接触子 1からなるスパイラルコンタクタ 1 0を製造することができる。

また、レジスト膜に露光、現像処理する力パーレイ処理やエッチング等のフォトリソグラフィ技術、メッキ製造技術を利用することにより、精密な微細加工ができる。

なお、工程 1 2、 1 3においてキャリアテープ 2 4を除去せずにそのままその上にガイドフレーム 1 2を貼付した後、キャリアテープ 2 4に穴を形成することも可能である。また、スパイラル状接触子 1の製造は、電子ビーム加工やその他の微細加工を利用して行うことも可能であり、これらを前述の工程に追加摺る構成としても構わない。

<第 2実施形態 >

スパイラノレコンタクタ 2 0

第 4図は、本発明の第 2実施形態を示す説明図であり、第 4図（a ) は、揷通孔のない絶縁基板 6に設けられたスパイラルコンタクタ 2 0のスパイラル状接触子 2に球状接続端子 7を接近させている様子を示す断面図、第 4図（b ) は、スパイラル状接触子 2に球状接続端子 7を接続させた様子を示す断面図である。第 4図（a ) に示すように、絶縁基板 6には揷通孔（スルーホール）が無く、絶縁基板 6の表面には、当該絶縁基板 6に対して反対方向に、接触部 2，が膨らんで位置するように設けられたスパイラル状接触子 2が配置されている。

このスパイラル状接触子 2は、スパイラル状接触子 2が球状接続端子 7に押圧されて、接触部 2，が絶縁基板 6側に移動させられた際に、当該接触部 2，の変形を許容する空間を確保するために、台座 Cにより絶縁基板 6から嵩上げされて設けられている。このように、本実施の形態のスパイラルコンタクタ 2 0では、台座 Cとスパイラル状接触子 2とを一体形成しているので、絶縁基板 6とスパイラノレ状接触子 2との間に、接触部 2 ' の変形を許容する空間が確保される。よつて、本発明に係るスパイラルコンククタ 2 0は、揷通孔が設けられていない絶縁基板 6であっても好適に採用可能である。

また、スパイラル状接触子 2の外周枠の上には、ガイドフレーム 1 2が設けられている。このガイドフレーム 1 2は、球状接続端子 7をスパイラル状接触子 2 に接触させる際の位置合わせや、球状接続端子 7のスパイラル状接触子 2への誘導に用いられる。

さらに、このガイドフレーム 1 2は、第 4図（b ) に示すように、半導体デバイス 8と当接するので、スパイラル状接触子 2が球状接続端子 7に押圧されて絶縁基板 6側に移動する際の移動量が規制されると共に、球状接続端子 7のスパイラル状接触子 2へのバラツキのない均一な接触が確保される。

第 4図（ c ) は、球状接続端子 7の代わりにパッド状接続端子 1 3を使用した絶縁基板 6の場合を説明する図である。

第 4図（d ) は、このパッド状接続端子 1 3を使用した絶縁基板 6と、スパイラルコンタクタ 2 0とが接触した状態を示す図である。

この場合でも同様に、半導体デバイス 8が、ガイドフレーム 1 2に当接することにより、スパイラル状接触子 2がパッド状接続端子 1 3に押圧されて絶縁基板 6側に移動する際の移動量が規制されると共に、スパイラル状接触子 2とパッド状接続端子 1 3との接触が十分に確保されるようになっている。

このように、パッド状接続端子 1 3を、球状接続端子 7の代わりに使用することにより、台座 Cを省略することができるので、ガイドフレーム 1 2の高さを低くして、スパイラルコンタクタ 2 0の厚みを薄くできる。さらに、球状接続端子 7の代わりパッド状接続端子 1 3を用いることで、当該パッド状接続端子 1 3を備える半導体デパイス 8の厚みをも薄くできるので、半導体デバイス 8のさらなる薄型化が可能となる。スパイラルコンタクタ 2 0の製造方法

第 5図、第 6図は、本発明の第 2実施形態のスパイラルコンタクタ 2 0の製造方法を説明するための工程図である。

はじめに、 S U S (ステンレス）の金属板の表面に、金属膜（銅メツキ） 4 a を、例えば、 2 0〜 6 0 μ m程の厚みで形成（工程 1 ) し、この金属膜（銅メッキ） 4 aの上にフォトレジスト膜 1 5を塗布して、その上にスパイラル状接触子 2のパターンを有するフォトマスク 1 6配置する（工程 2 )。

つづいて、フォトレジスト膜 1 5を露光し、現像処理をして、余分なフォトレジスト膜 1 5を除去する（工程 3 )。

そして、フォトレジスト膜 1 5内で露出している金属膜（銅メツキ） 4 aの上に、例えば、ニッケル (N i ) メツキ 4 cを施してスパイラル状接触子 2を形成する（工程 4 )。

ここで、このメツキ処理は、前述の態様の場合のように、金属膜（銅メツキ） 4 aの上に、金メツキ層、ニッケルメツキ層、金メツキ層の順でメツキ層を設ける構成とすることも可能である。

つづいて、 S U Sの金属板を除去（工程 5 ) し、 S U Sが設けられていた側にスパイラル状接触子 2の大きさに合わせて複数の凸部が片面側に形成されたパレット 2 7を用意し、パレット 2 7の凸部にスパイラル状接触子 2を真空吸着にて当接し、凸型に成形する（工程 6、 7 )。

ここで、パレットの材質は S U Sでも良いし、それ以外の金属板であってもよい。

そして、スパイラノレ状接触子 2の、パレット 2 7の凸部により盛り上がった部分を、平面研削用の砥石 2 5による研削で削除した後、パレット 2 7を取り除く (工程 8 )。

そして、スパイラル状接触子 2の研磨された面に金メツキ 4 bを施す（工程 9 )。つづいて、フォトレジスト膜（ドライフィルム） 1 5を除去（工程 1 0) し、穴明け加工が施されたポリイミドフィルムによるガイドフレーム 1 2を加熱圧着する（工程 1 1)。

そして、銅メツキ 4 aの金属膜の下面にフォトレジスト膜 1 5を塗布し、フォトマスク 1 6を配置（工程 1 2) し、フォトレジスト膜 1 5を露光（工程 1 3) したのち、現像処理をして、余分なフォトレジスト膜 1 5を除去する。

そして、フォトレジスト膜 1 5内で露出している銅メツキ部 4 aの上に、ニッケルメツキ層 4 c、金メッキ 4層 bの順でメツキ層を設けた後（工程 14)、フォトレジスト膜 1 5を除去する（工程 1 5)。

つづいて、露出している金属膜（銅メツキ） 4 aをエッチングにて除去する（ェ程 1 6)。

次に、第 6図に示すように、スパイラル状接触子 2の型くずれを防止するために、ガイドフレーム 1 2の上面にパレツト 23を補強材として貼付する（工程 1 7)。

そして、中心に位置決め用の心棒部 14 aと、当該心棒部 14 aの外周に 1回転分の螺旋状の肩部 1 4 bとが設けられて構成される凸形工具 1 4を用意する (工程 1 8)。

なお、この凸形工具 1 4は、 1本であってもよいし、絶縁基板 6上に形成されるスパイラル状接触子 2の数や配置に応じて、複数本をひとまとめにした工具であっても良い。

つづいて、スパイラル状接触子 2を、パレット 23側に向かって、凸形工具 1 4により押圧して、スパイラル状接触子 2の塑性加工を行う（工程 1 9)。ここで、凸形工具 14による押圧量は、揷通孔 3の直径 φを 1とすると、その 2〜2. 5 倍が良い。

前記スパイラル状接触子 2から凸形工具 14を抜き取り、パレット 23を取り外す（工程 20)。

揷通孔の設けられていない絶縁基板 6に半田リフロ又は導電接着剤を塗布（ェ程 2 1 ) し、絶縁基板 6にスパイラルコンタクタのスパイラル状接触子 2を半田リブ口又は導電接着剤により接着する（工程 22)。以上の加工手順に従えば、揷通孔が設けられていない絶縁基板 6に、当該絶縁基板 6とは反対方向に向かって、膨らんだスパイラル状接触子 2を備えた、スパイラルコンタクタを形成することができる。

なお、第 1 8工程に示す凸形工具の代わりに、第 4工程に示す露出した銅メッキ 4 aの上に、特性の異なる異種金属を形成した後、銅メツキ 4 aをエッチングにより除去し、異種金属によるパイメタル効果により、絶縁基板 6とは反対方向に向かって、膨らんだスパイラル状接触子 2を備えた、スパイラルコンタクタを形成する構成とすることも可能である。く第 3実施形態〉

第 7図は、前述のスパイラル状接触子 2を絶縁基板 6の両面に設けて構成されるスパイラルコンタクタ 3 0を示す図である。

第 7図（a ) には、被検查対象である半導体デバイス 8の接続端子が球状接続端子 7であり、半導体検査装置と接続された半導体デバイス 9の接続端子がパッド状接続端子 1 3の場合が示してある。

この半導体デバイス 9は、図示しない半導体検査装置に接続されているので、スパイラルコンタクタ 3 0を介して、被検査対象と、半導体検查装置とを接続することにより、被検査対象の配線状態等の検査を行うことができる。

この第 7図に示したスパイラル状接触子 2はどちらも同じ形状であり、ガイドフレーム 1 2の厚みだけが異なる。

また、この第 7図においては、半導体デバイス 8の接続端子が球状接続端子であり、半導体デバイス 9の接続端子がパッド状接続端子 1 3である場合について示してあるが、両半導体デバイス 8、 9の接続端子が、共に球状接続端子である場合や、共にパッド状接続端子 1 3である場合など、接続端子の選択は的変更可能である。

以上説明したように、絶縁基板 6の両面に、本発明に係るスパイラルコンタクタ 3 0を設けた構成とすると、コンタクタ自身の厚みを、より薄くすることができるので、このような構成のコンタクタを、半導体デバイスの半導体検査装置のコンタクタとして採用すると、半導体装置自身の小型化が可能となる。また、本発明に係るスパイラルコンタクタは、半導体デパイス 8の接続端子との優れた接続特性を備えるので、このような構成のコンタクタを、半導体デバイスの半導体検査装置のコンタクタとして採用すると、半導体装置の検出精度を向上させることが可能となる。く第 4実施形態〉

第 8図（a ) 乃至図 8 ( c ) は、本発明に係るスパイラルコンタクタを、電子部品等のスィツチに応用した例を示す図である。

第 8図（a ) に示すように、スィッチ 1 8は、メスのスィッチ 1 8 aとォスのスィッチ 1 8 bとより構成されている。

スィッチ 1 8 aには、前述のスパイラル状接触子と同様の構成を備えたスパイラル状接触子 1 8 cが設けられており、このスパイラル状接触子 1 8 cは、図示しない電源と接続されている。

スィッチ 1 8 bには、図示しない電子部品（機器）と接続された接続端子 7、たとえば前述の球状接続端子が設けられている。

よって、スィッチ 1 8 bを図中において矢印で示す方向に移動すると、スイツチ 1 8 bに設けられた接続端子 7と、スパイラル状接触子 1 8 cが接触し、図示しない電源と、図示しない電子部品とが接続される。すなわち、スィッチが O N の状態になり、電力が電子部品（機器）に供給されることになる。

前述したように、本発明に係るスパイラルコンタクタは、微細加工技術を利用して作成されるので、本発明に係るスパイラルコンタクタを利用して作成した、スィツチは、薄型であって小型のスィツチとすることができる。

たとえば、第 8図（b ) に示すように、ォスのスィッチ 1 8 bの厚み t 2と、メスのスィッチ 1 8 aの厚み t 1を合計した厚み tは、クレジットカードの厚み ( 0 . 7 mm) よりも薄くすることが可能である。

よって、本発明に係るスパイラルコンタクタは、各種ナノデパイスに用いられるスィツチとしても好適に使用可能である。

なお、水平移動によりスィッチの O N/O F Fを可能とする構成のみならず、第 8図（c ) に示すように、メスのスィッチ 1 9 aまたはォスのスィッチ 1 9 b を支点 19 cを中心に回動させる構成とすることも可能である。 <第 5実施形態 >

第 9図（a)乃至（c) は、本発明に係るスパイラルコンタクタを、電子部品等のスィッチ 50に応用した外の例を示す図である。そして、第 10図（a) は、第 9図（a) を概略的に表した図であり、第 10図（b) は、第 10図（a) の D— D線の概略的な断面図である。

このスィッチは、図 9 (b) に示すように、ォススィッチ 50 a、メススイツチ 50 bとから構成される。

ォススィツチ 50 aには、電気的に接続されていない接続端子 51 a、 51 b が設けられている。

メススィッチ 5 O bには、スパイラル状接触子 40が設けられている。このスパイラル接触子 40には、前述のスパイラル状接触子 1の接触部 1，に相当するものが、二つ存在する。すなわち、このスパイラル状接触子 40には、接触子 4 1と接触子 42が設けられている（第 10図（a)、第 10図（b) 参照)。接触子 41は、前述の接触部 1，と同様に、スパイラル形状を有しており、この接触子 41の厚みは、先端側に進むに従って薄くなるように設定されている。この接触子 41の基端 Rは、スパイラル状接触子 40の外周枠 Tに固定されており、この接触子 41は、外周枠 Tとの接続点である基端 Rから螺旋状に上方に向かって延出させた状態で設けられている。すなわち、図 10 (b) に示すように、この接触子 41では、点 mが最も下方に位置しており、そこから点 1、点 h に向かうに従って徐々に、上方に位置するようになっている。

また、接触子 42は、その端部 iにおいて基板に固定されており、この端部 i 力ら螺旋状に上方に向かって延出させた状態で設けられている。すなわち、図 1 0 (b) に示すように、この接触子 42では、点 iが最も下方に位置しており、そこから点 k、点 jに進むに従って徐々に、上方に位置するようになっている。すなわち、このスパイラル状接触子 40には、螺旋半径の大きい接触子 42と、螺旋半径の小さい接触子 41、計二つの接触子が設けられている。そして、上方側から接触端子 51 a、 51 bに押圧されると、接触子 40、 41は、下方側に移動することができるように構成されている。

このような構成のスィッチ 5 0では、きわめて小さくて、かつ電気的経路が二つ存在するコンタクタを採用しているので、種ナノデパイスに用いられるスィッチゃ、半導体チップの検査装置の探針部としても好適に使用可能である。

なお、本発明はその技術思想の範囲内で種々の改造、変更が可能である。本発明は、フォトリソグラフィ技術、メツキ製造技術により微細加工を施すことを特徴としており、これを用いた製造方法に及ぶことは当然である産業上の利用可能性

本発明に係るスパイラルコンタクタ用の接触子によれば、超小型化が進行する各種電子部品の接続端子と確実に接触して、電子部品との電気的接続確実にすることできる。

さらに、この接触子を備えたスパイラルコンタクタでは、これら接触子は、フオトリソグラフィ技術により、精密かつ極小サイズで基板上に複数設けることができるので、超薄型 1化を進めている各種マイクロデバイスに好適に応用可能である。

Claims

請求の範囲

1 . 電子部品に設けられた接続端子との電気的接続を行うスパイラルコンタクタ用の接触子であって、

前記接触子は、外周枠と、前記接続端子に接触する接触部とを含み

前記接触部の一端は前記外周枠に固定されており、前記接触部の他端側は、前記外周枠の開口面に対して鉛直方向に移動自在となるように、前記外周枠の開口の中央に向かってスパイラル状に延出させて設けられており、

前記接触部の前記接触部の厚みは、前記一端から前記他端側に進むに従つて薄くなることを特徴とするスパイラルコンタクタ用の接触子。

2 . 前記接触部の表面には、金属膜がメツキにより形成されている

ことを特徴とする請求の範囲第 1項記載のスパイラルコンタクタ用の接触子。

3 . 請求の範囲第 1項記載のスパイラルコンタクタ用の接触子を、基板に備えるスパイラノレコンタクタであって、

前記接触子は、前記接触部が前記基板の表面と面一になるように前記基板に埋設されており、

前記基板には、前記接触部の、前記基板の内方への移動を許容する凹部が設けられることを特徴とするスパイラルコンタクタ。

4. 前記スパイラルコンタクタには、

前記電子部品に設けられた接続端子の数と同数の接触子が設けられており、前記接触子の各々は、前記接続端子の各々と一対一で対応するように、前記基板上に配置されていることを特徴とする請求の範囲第 3項記載のスパイラルコンタクタ。

5 . 請求の範囲第 1項記載のスパイラルコンタクタ用の接触子を、基板に備えるスパイラノレコンタクタであって、 .

前記接触子は、前記接触部の前記一端から前記他端側に進むに従って、前記接触部が前記基板の表面から離間するように、前記基板上に設けられていることを特徴とするスパイラルコンタクタ。

6 . 前記スパイラルコンタクタには、

前記電子部品に設けられた接続端子の数と同数の接触子が設けられており、前記接触子の各々は、前記接続端子の各々と一対一で対応するように、前記基板上に配置されていることを特徴とする請求の範囲第 5項記載のスパイラルコンタクタ。