JP6770798B2 - コンタクトプローブ - Google Patents

Description

本発明は、コンタクトプローブに関するものである。

半導体検査に用いられるプローブカードは、検査対象となる半導体基板上のＩＣチップの端子の狭ピッチ化に伴い、プローブカードに配置するプローブの狭ピッチ化が求められている。このような狭ピッチ化に対応するものとして、ＭＥＭＳ（微小電気機械システム）技術により薄膜上に形成されたプローブ（特許文献１参照）が提案されている。

半導体検査の際にプローブはＩＣチップの端子に接触し、電気測定が行われる。プローブが接触するＩＣチップの端子の一形態として円柱状のもの、例えば円柱状のＣｕの先端に半球状のはんだ層が形成されたものがあり、このような立体的な端子との接触に適した、スパイラル形状のコンタクタ（特許文献２参照）が開示されている。

特開平７−１１３８４２号公報 特開２００２−１７５８５９号公報

上述のような円柱状のＩＣチップの端子にプローブが接触する際に、先端のはんだ層の表面に凹みなどの傷が付くと、ＩＣチップを基板に実装するためのはんだ層溶融時に気泡が発生して実装不良の原因となるという問題がある。この問題に対し、端子の先端部を押圧する特許文献１に記載のプローブ、あるいは、先端部を含めた端子の先端部を抱き込むように押圧する特許文献２に記載のプローブ（コンタクタ）は、端子の先端部を損傷してしまう虞がある。また、特許文献２に記載のプローブ（コンタクタ）は、構造が複雑なスパイラル形状を用いていることにより、微細化が進むにつれて形成が困難になるという別の問題が生じる。

そして、プローブの狭ピッチ化に伴ってプローブの数が増加し、その結果、プローブカードによる検査時のＩＣチップの端子に作用する荷重が増大するという問題が生じており、プローブには、低針圧でオーバードライブマージンが大きく、安定的な接触が求められている。

本発明はこのような従来の問題を解決し、柱状の端子の先端の損傷を防止し、低針圧でオーバードライブマージンが大きく、安定的な接触を実現する、微細化に適したコンタクトプローブを提供することを目的とする。

本発明のコンタクトプローブは、凹部が設けられた主面、および、裏面を有し、絶縁性を有する板状の支持基板と、前記支持基板の前記主面に一方の面が固着されて前記凹部を覆う、絶縁性および可撓性を有する可撓性薄膜層と、前記可撓性薄膜層の他方の面に設けられたコンタクト電極と、を備え、前記コンタクト電極は、前記凹部の周縁から中心に向かって突出するとともに、前記可撓性薄膜層における前記凹部の中心領域に相当する箇所は露出するように形成されていることを特徴とする。

そして、前記支持基板は、前記主面と前記裏面とを接続し、且つ前記コンタクト電極と電気的に接続された導電部材を備える。

前記凹部は、前記支持基板の前記主面から前記裏面へと貫通する貫通孔であり、前記導電部材は前記貫通孔の内面に形成された導電膜である。

前記支持基板の前記裏面に結合され、前記支持基板の前記導電部材と電気的に接続された貫通電極を有するベース基板を更に備える。

前記コンタクト電極は、前記凹部の中心に向かって突出した箇所に、前記コンタクト電極と異なる材質で形成された接触部を備える。

前記コンタクト電極は、前記凹部の中心に向かって突出した箇所に、前記可撓性薄膜層から離れる方向に突出した接触部を備える。

前記可撓性薄膜層の厚さが、５．０〜１０．０μｍであり、前記コンタクト電極の厚さが、０．１〜５．０μｍである。

本発明のコンタクトプローブは、凹部が設けられた主面、および、裏面を有し、絶縁性を有する板状の支持基板と、前記支持基板の前記主面に一方の面が固着されて前記凹部を覆う、絶縁性および可撓性を有する可撓性薄膜層と、前記可撓性薄膜層の他方の面に設けられたコンタクト電極と、を備え、前記コンタクト電極は、前記凹部の周縁から中心に向かって突出するとともに、前記可撓性薄膜層における前記凹部の中心領域に相当する箇所は露出するように形成されていることにより、検査対象物である柱状の端子の先端の損傷を防止し、また、低針圧でオーバードライブマージンが大きくなり、安定的な接触が可能となる。

前記コンタクト電極は、前記凹部の中心に向かって突出した箇所に、前記コンタクト電極とは異なる材質の接触部が形成されている、あるいは、前記コンタクト電極は、前記凹部の中心に向かって突出した箇所に、前記可撓性薄膜層から離れる方向に突出した接触部を備えることにより、検査対象物に対するスクラブを十分に行うことで、安定的な接触が可能となる。

前記可撓性薄膜層の厚さが、５．０〜１０．０μｍであり、前記コンタクト電極の厚さが、０．１〜５．０μｍであることにより、前記可撓性薄膜層および前記コンタクト電極が検査対象物によってスムーズに変形することから、直径が５０μｍ以下の微細な検査対象物の検査に適応可能となる。

第１の実施形態のコンタクトプローブの断面図である。 第１の実施形態のコンタクトプローブの底面図である。 （ａ）は、コンタクトプローブがＩＣチップ端子と接触する前の断面図であり、（ｂ）はプローブがＩＣチップ端子と接触した状態の断面図である。 第２の実施形態のコンタクトプローブの断面図である。 第２の実施形態のコンタクトプローブの底面図である。 （ａ）は第２の実施形態のコンタクトプローブのコンタクト電極の屈曲部を示す拡大平面図であり、（ｂ）は比較のためのコンタクト電極の屈曲部を示す拡大平面図である。 第３の実施形態のコンタクトプローブの断面図である。 第３の実施形態のコンタクトプローブの底面図である。 第４の実施形態のコンタクトプローブの断面図である。 第４の実施形態のコンタクトプローブの底面図である。 片持ち梁の厚さが５０μｍの場合の応力シミュレーションを示す図である。 片持ち梁の厚さが５μｍの場合の応力シミュレーションを示す図である。

本発明のコンタクトプローブについて図面を用いて説明する。本明細書では、便宜上、プローブカードを上方に、検査対象物を下方に配置した場合について説明するが、本発明のコンタクトプローブの使用時における姿勢を限定するものではない。まず初めに、第１の実施形態のコンタクトプローブ１について説明する。図１に示すのがコンタクトプローブ１の断面図であり、図２に示すのがコンタクトプローブ１の底面図である。

図１，２に示すように、本発明のコンタクトプローブ１は、貫通電極５が形成されたベース基板２、前記ベース基板２の下面に積層され、円柱形状の複数の凹部６が所定の間隔で形成された支持基板３、前記支持基板３の下面に積層されて前記凹部６を略平面で覆う可撓性薄膜層４、および、前記可撓性薄膜層４の下面に積層されたコンタクト電極８から構成される。前記ベース基板２、前記支持基板３および前記可撓性薄膜層４は上から順に積層されており、底面となる前記可撓性薄膜層４の下面に前記コンタクト電極８が形成されている。前記凹部６は、前記支持基板３を垂直に貫通する貫通孔として形成されており、前記貫通孔の内部に検査対象物である円柱形状のＩＣチップの端子が挿入されるため、前記ＩＣチップの端子よりも大きい径を有している。

前記可撓性薄膜層４が備える可撓性とは、前記貫通孔の内部に前記ＩＣチップの端子を挿入する外力に応じて変形可能であるとともに、前記外力が取り除かれた後に、元の状態へと復元できる弾性を意味している。そして、前記コンタクト電極８は、前記可撓性薄膜層４の変形および復元に追従可能な柔軟性を有している。これにより、前記外力に対する応力の大部分は、前記可撓性薄膜層４によって生じることになる。

前記コンタクトプローブ１は、さらに前記支持基板３に、前記コンタクト電極８と前記貫通電極５とを接続する導電部材７が形成されている。本実施形態では、前記導電部材７は、前記貫通電極５と同一直線上に、かつ、前記凹部６と隣接して所定の間隔をあけて前記支持基板３および前記可撓性薄膜層４を貫通するように形成された貫通電極である。前記貫通電極５は前記ベース基板２を貫通するように形成されており、前記貫通電極５と前記導電部材７とが同一直線上に配置され互いに接続されていることで、前記ベース基板２の表面から前記コンタクト電極８への電気的接続が確保される。

前記コンタクトプローブ１は、さらに前記コンタクト電極８に、検査対象物と接触する接触部９が別部材で形成されている。前記コンタクト電極８は、図２に示すように、前記可撓性薄膜層４の下面において、前記凹部６の周縁を取り囲む部分８１および前記導電部材７と接続される部分８２を接続した形状を有しており、さらに、前記凹部６の周縁を取り囲む部分８１は、前記凹部６の周縁から前記凹部６の中心に向かって突出する４つの三角形状を有している。前記可撓性薄膜層４において、前記凹部６の下方にあって、前記コンタクト電極８が形成されていない箇所が、前記コンタクト電極８の開口１０となる。そして、前記可撓性薄膜層４の前記４つの三角形状の先端に、主に検査対象物と接触する前記接触部９が、前記可撓性薄膜層４から離れる方向に突出するように形成されている。

前記コンタクト電極８は、必要とされる導電性を確保しつつ、前記可撓性薄膜層４の変形を妨げない程度の応力しか有しないように前記可撓性薄膜層４の下面に形成されており、検査時に前記可撓性薄膜層４の前記凹部６の下方に位置する部分が検査対象物によって上方に押されて変形した時に、前記コンタクト電極８および前記可撓性薄膜層４が共に前記凹部６内へと移動するように変形する。この際に、前記可撓性薄膜層４は、前記コンタクト電極８に前記開口１０が形成されていることで延伸を妨げられず、前記コンタクト電極８の内の前記４つの三角形状の箇所および前記接触部９とともに前記凹部６内へと移動するように変形する。この時、前記検査対象物によって生じる応力は、前記コンタクト電極８の方が前記可撓性薄膜層４よりも小さくなるように構成されていることから、前記コンタクト電極８は前記検査対象物と前記可撓性薄膜層４との前記凹部６内への移動を実質的に妨げない。

外力によって変形する前記コンタクト電極８に生じる応力について、図１１，１２に示すように片持ち梁のモデルを用いて、前記コンタクト電極８の厚み（前記可撓性薄膜層４の下面から検査対象物に向かう方向）と前記コンタクト電極８に生じる最大応力との関係についてシミュレーションした。図１１に示すのは、前記コンタクト電極８のモデルとして、長さ５００μｍ、幅５０μｍ、厚み５０μｍであり材質をＮｉＣｏとした片持ち梁の先端を、５０μｍ押下げた時の応力を測定したものであり、図１２に示すのは、前記コンタクト電極８のモデルとして、長さ５００μｍ、幅５０μｍ、厚み５μｍであり材質をＮｉＣｏとした片持ち梁の先端を、５０μｍ押下げた時の応力をシミュレーションによって求めたものである。図１２は、図１１のモデルの厚みだけを変更したものであり、厚みは、図１１のモデルの１／１０の厚みとなっている。図１１の厚み５０μｍの場合の前記コンタクト電極８は、最大応力が３，０７６ＭＰａであるのに対し、図１２の厚み５μｍの場合の前記コンタクト電極８は、最大応力が２４３ＭＰａと大幅に減少している。

本発明のコンタクトプローブ１において、前記検査対象物によって生じる応力は、前記可撓性薄膜層４よりも前記コンタクト電極８を小さくすることが好ましい。前記コンタクト電極８の応力を小さくするためには、厚みを薄くすること、特に、最大応力が生じる箇所の厚みを最低限の強度を確保できる範囲で薄くすることが必要となる。

前記検査対象物を直径３０μｍの柱状とし、前記凹部６の直径を５０μｍとした場合、前記可撓性薄膜層４の厚みを１０μｍとし、前記コンタクト電極８の厚みを１μｍとすることにより、検査時に前記検査対象物が前記凹部６内にスムーズに移動することができるとともに、前記検査対象物と前記コンタクト電極８との電気的接続が確保される。この場合、前記コンタクト電極８は、少なくとも図３（ｂ）において湾曲している部分の厚みを１μｍとすれば、必要とされる柔軟性は確保されることから、前記コンタクト電極８のその他の部分の厚みは、１μｍ以上とすることも可能である。また、前記検査対象物と前記コンタクト電極８との電気的接続をより確実なものとするためには、前記コンタクト電極８に前記接触部９を設けることも可能である。

前記ベース基板２および前記支持基板３の材質は、例えば、ポリマーまたはセラミックといった、絶縁性を有し加工に適した材料を用いる。前記貫通電極５および導電部材７の貫通電極の材質は、基板などに用いられる一般的な導電性材質であればよく、両者を同じ材質または異なる材質とすることができる。変形し易さが求められる前記可撓性薄膜層４の材質としては、絶縁性を有し伸び率の大きいポリマーまたはエラストマーが好ましい。

前記コンタクト電極８の材質は、コンタクト性および靭性の大きな材質が好ましい。前記コンタクト電極８は、検査時に検査対象物である銅ポストと接触し、その表面の銅酸化膜を削って導電性を有する面を露出させることが可能な高硬度の材質が好ましい。しかしながら、高硬度材料は靭性が低いことから、本実施形態のように前記コンタクト電極８に別部材として前記接触部９を設けた場合には、前記コンタクト電極８と前記接触部９とを互いに異なる材質とすることで対応する。

この時、屈曲の大きい前記コンタクト電極８に高靭性材料を用い、検査対象物と接触する前記接触部９には、前記コンタクト電極８よりも硬度が高く、酸化しにくい金属層で形成する。以上のことから、前記コンタクト電極８の材質としては、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉの鉄族元素、および、Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕの銅族元素、そして、これらの元素の合金を用いることができる。前記接触部９の材質としては、Ｒｅ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔの白金族元素、および、前記白金族元素を含む合金を用いることができる。

本実施形態では、前記コンタクト電極８に前記接触部９を別部材で設けた場合について説明したが、前記接触部９を別部材としないで、前記コンタクト電極８の一部を接触部とすることも可能であり、また、前記コンタクト電極８の一部を前記可撓性薄膜層４から離れる方向に突出するように形成することとも可能である。

次に、本発明のコンタクトプローブ１の検査時の動作について、図３を用いて説明する。図３には、プローブカードの基板２００にはんだ２０１を用いて前記コンタクトプローブ１が固定された状態の断面図が示されている。そして、検査対象となるＩＣチップ端子１０１がウエハ１００上に配置されている状態の断面図を示している。

図３（ａ）に示すように、前記コンタクトプローブ１の凹部６が前記ＩＣチップ端子１０１の上方に位置するようにプローブカードの位置合わせを行う。その後、図３（ｂ）の状態に向けて、前記ウエハ１００を上方に移動させてオーバードライブを行い、前記ＩＣチップ端子１０１は前記可撓性薄膜層４および前記接触部９とともに、前記コンタクトプローブ１の凹部６内へ押し上げられる。この時、前記ＩＣチップ端子１０１の先端部分は、まず前記接触部９および前記コンタクト電極８の一部と接触した後、前記可撓性薄膜層４、前記接触部９および前記コンタクト電極８を前記凹部６内へと押し上げて変形させる。この時、前記可撓性薄膜層４は、一定の応力を生じながら前記ＩＣチップ端子１０１の移動を妨げないように弾性変形し、前記コンタクト電極８は前記可撓性薄膜層４の弾性変形に追従して撓むことになる。

すると、図３（ｂ）に示すように、前記ＩＣチップ端子１０１の一部が、前記接触部９および前記可撓性薄膜層４とともに前記凹部６内へと挿入され、前記コンタクトプローブ１は、前記コンタクト電極８の４つの前記接触部９が主に前記ＩＣチップ端子１０１の外側面と接触した状態となる。これにより、前記コンタクトプローブ１は前記ＩＣチップ端子１０１と電気的に接続され検査可能な状態となる。

図３（ａ）の状態から図３（ｂ）の状態となる間に、前記接触部９が前記ＩＣチップ端子１０１の側面と接触した状態で前記ＩＣチップ端子１０１は上方に移動し、前記ＩＣチップ端子１０１は側面の表面にある酸化膜が削られて導電性を有する面が露出され、前記接触部９と接触することから、スクラブが十分に機能して安定した電気的接触が確保される。その後、前記ＩＣチップ端子１０１が前記可撓性薄膜層４および前記コンタクト電極８を押し上げない状態へ移行すると、前記可撓性薄膜層４はその弾性力によって前記コンタクト電極８とともに図３（ｂ）の状態から図３（ａ）の状態へと復元する。

また、前記ＩＣチップ端子１０１の先端部分は、図３（ｂ）に示すように、弾性変形し易い前記可撓性薄膜層４と接触し保護された状態となることから、さらなるオーバードライブが生じたとしても損傷する可能性が低くなる。このように、本発明のコンタクトプローブ１は、検査時の前記ＩＣチップ端子１０１の損傷を低減し、低針圧で安定したコンタクトが実現でき、この時のスクラブも十分に機能することができる。

また、本発明のコンタクトプローブ１を繰り返し使用した場合、前記コンタクトプローブ１の前記可撓性薄膜層４および前記コンタクト電極８は変形を繰り返すことになるが、前記可撓性薄膜層４の表面に実質的には無視できる程度の応力しか有していない前記コンタクト電極８が形成されていることで、変形時の応力は主に前記可撓性薄膜層４が負担することになり、前記コンタクト電極８が損傷する可能性を低減し、前記コンタクトプローブ１の耐久性を向上させることができる。

前記ベース基板２と前記支持基板３とは別の基板を積層する形態を用いて説明したが、前記ベース基板２と前記支持基板３を一体の１つの基板とすることも可能である。また、前記ベース基板２の表面に前記貫通電極５の位置に電極パッドを設けることも可能である。前記コンタクト電極８の形状については、様々な形状が可能であり、以下に別の形態を用いて説明する。

次に、第２の実施形態のコンタクトプローブ１１について図を用いて説明する。図４に示すのがコンタクトプローブ１１の断面図であり、図５に示すのがコンタクトプローブ１１の底面図である。第２の実施形態のコンタクトプローブ１１は、第１の実施形態のコンタクトプローブ１のコンタクト電極８および接触部９の形状を変更した形態である。

図４，５に示すように、本実施形態のコンタクトプローブ１１は、貫通電極１５が形成されたベース基板１２、円柱形状の凹部１６が貫通孔として形成された支持基板１３、可撓性薄膜層１４、および、前記可撓性薄膜層１４の下面に設けられたコンタクト電極１８から構成される。前記ベース基板１２、前記支持基板１３、前記可撓性薄膜層１４、前記貫通電極１５、前記凹部１６、および、前記支持基板１３に形成された導電部材１７については、第１の実施形態のコンタクトプローブ１における各部材と同じ構造を用いていることから詳細な説明は省略する。

前記コンタクトプローブ１１は、前記コンタクト電極１８に接触部１９が別部材として形成されている。前記コンタクト電極１８は、図５に示すように、前記可撓性薄膜層１４の下面において前記導電部材１７から前記凹部１６へと延伸し、前記凹部１６を挟むように前記凹部１６の周縁に沿って２つに分かれた後、２つに分かれた部分がそれぞれ前記凹部１６の中心に向かって曲線を描きながら延伸しており、前記凹部１６の中心付近に位置する２箇所の先端部分に前記接触部１９が前記コンタクト電極１８とは異なる材質で、前記可撓性薄膜層１４から離れる方向に突出するように形成されている。２つの前記接触部１９は前記凹部１６の中心を挟んで対向するように配置されており、検査対象物であるＩＣチップ端子１０１の側面に対して２箇所で接触する構造となる。

本実施形態のコンタクトプローブ１１は、第１の実施形態のコンタクトプローブ１と比較すると、前記コンタクト電極１８の面積が少なくなっており、前記コンタクトプローブ１１が検査対象物であるＩＣチップ端子１０１と接触する際に、前記可撓性薄膜層１４は前記コンタクト電極１８によって拘束された領域が少なくなっていることから変形し易くなる。

前記可撓性薄膜層１４は、変形する際に前記凹部１６の周縁で折れ曲がることになる。同時に、前記コンタクト電極１８も前記凹部１６の周縁に位置する箇所で折れ曲がり、図６（ａ）に両矢印で示すような屈曲部Ａが生じる。本実施形態のコンタクトプローブ１１では、前記コンタクト電極１８は２箇所で折れ曲がることになるが、この時、図６（ａ）に示す前記コンタクト電極１８の屈曲部Ａの幅が広いほど、前記屈曲部Ａに作用する応力を分散することができる。例えば、図６（ｂ）に示すように、前記コンタクト電極１８とほぼ同じ幅で、前記凹部１６の周縁に対してほぼ直交するように延伸した場合、屈曲部Ｂの幅は図６（ａ）の前記屈曲部Ａよりも狭くなり折れ曲がり時の応力が集中することになり、繰り返し変形を行った場合、前記コンタクト電極１８は破損し易くなる。よって、本実施形態のコンタクトプローブ１１のように前記コンタクト電極１８の形状を前記屈曲部Ａの幅が広くなるように構成することで、折れ曲がり時の応力を分散させて耐久性を向上させることができる。

次に、第３の実施形態のコンタクトプローブ２１について図を用いて説明する。図７に示すのがコンタクトプローブ２１の断面図であり、図８に示すのがコンタクトプローブ２１の底面図である。第３の実施形態のコンタクトプローブ２１は、第１の実施形態のコンタクトプローブ１の導電部材７の構造を変更し、これに合わせて貫通電極５の位置を変更した形態である。

図７，８に示すように、本実施形態のコンタクトプローブ２１は、貫通電極２５が形成されたベース基板２２、円柱形状の凹部２６が貫通孔として形成された支持基板２３、可撓性薄膜層２４、および、前記可撓性薄膜層２４の下面に設けられたコンタクト電極２８から構成される。

前記コンタクト電極２８の形状は、第１の実施形態のコンタクトプローブ１のコンタクト電極８と同じ形状を用いている。前記コンタクト電極２８は、図８に示すように、前記可撓性薄膜層２４の下面において、前記凹部２６の周縁を取り囲む部分８３および前記導電部材２７と接続される部分８４を接続した形状を有しており、さらに、前記凹部２６の周縁を取り囲む部分８３は、前記凹部２６の周縁から前記凹部２６の中心に向かって突出する４つの三角形状を有している。前記可撓性薄膜層２４において、前記凹部２６の下方にあって、前記コンタクト電極２８が形成されていない箇所が、前記コンタクト電極２８の開口３０となる。そして、前記可撓性薄膜層２４の前記４つの三角形状の先端に、主に検査対象物と接触する接触部２９が、前記可撓性薄膜層２４から離れる方向に突出するように形成されている。

前記貫通電極２５は前記凹部２６の上方に位置するように前記ベース基板２２に形成されている。前記支持基板２３には、前記コンタクト電極２８と前記貫通電極２５とを接続する導電部材２７が形成されている。本実施形態では、前記導電部材２７は、前記凹部２６の内面に形成された導電膜が用いられている。前記導電膜は前記凹部２６の内周面および上面に形成され、さらに前記内周面から縁で折れ曲がり前記支持基板２３の下面へと延伸するように形成されている。前記凹部２６の上面は前記ベース基板２２の下面であり、前記貫通電極２５の端部が露出していることから、前記導電膜は前記貫通電極２５と電気的に接続される。

前記コンタクト電極２８は、前記導電部材２７と接続される部分８４が前記可撓性薄膜層２４を貫通し、前記導電部材２７の導電膜の支持基板２３の下面に延伸した部分と接続されることで、前記コンタクト電極２８は、前記導電部材２７を介して前記貫通電極２５と電気的に接続される。

このように、本実施形態では、前記導電部材２７として前記凹部２６の内面に設けた導電膜を用いていることから、前記凹部２６に隣接して貫通電極を設ける必要が無くなり、隣接する前記凹部２６の間隔を、第１の実施形態のコンタクトプローブ１よりも狭くすることが可能であり、より狭ピッチのコンタクトプローブ２１を実現することができる。

また、他の実施形態と同様に、本実施形態のコンタクトプローブ２１も、検査時のＩＣチップ端子の損傷を低減し、低針圧で安定したコンタクトが実現でき、スクラブも十分に機能することができる。

次に、第４の実施形態のコンタクトプローブ３１について図を用いて説明する。図９に示すのがプローブ３１の断面図であり、図１０に示すのがコンタクトプローブ３１の底面図である。第４の実施形態のコンタクトプローブ３１は、第２の実施形態のコンタクトプローブ１１をベースに導電部材１７の構造を、第３の実施形態のコンタクトプローブ２１に用いた導電膜に変更し、これに合わせて貫通電極１５の位置を変更した形態である。

図９，１０に示すように、本実施形態のコンタクトプローブ３１は、貫通電極３５が形成されたベース基板３２、円柱形状の凹部３６が貫通孔として形成された支持基板３３、可撓性薄膜層３４、および、前記可撓性薄膜層３４の下面に設けられたコンタクト電極３８から構成される。

前記コンタクト電極３８の形状は、第２の実施形態のコンタクトプローブ１１のコンタクト電極１８と同じ形状を用いる。前記コンタクト電極３８は、図１０に示すように、前記可撓性薄膜層３４の下面において、前記凹部３６の近傍で導電部材３７と接続されており、前記導電部材３７との接続箇所から前記凹部３６へと延伸し、前記凹部３６を挟むように前記凹部３６の周縁に沿って２つに分かれた後、２つに分かれた部分がそれぞれ前記凹部３６の中心に向かって曲線を描きながら延伸しており、前記凹部３６の中心付近に位置する２箇所の先端に接触部３９が別部材として、前記可撓性薄膜層３４から離れる方向に突出するように形成されている。２つの前記接触部３９は前記凹部３６の中心を挟んで対向するように配置されており、検査対象物であるＩＣチップ端子の側面に対して２箇所で接触する構造となる。

前記貫通電極３５は前記凹部３６の上方に位置するように前記ベース基板３２に形成されている。前記支持基板３３には、前記コンタクト電極３８と前記貫通電極３５とを接続する前記導電部材３７が形成されている。本実施形態では、前記導電部材３７は、前記凹部３６の内面に形成された導電膜が用いられている。前記導電膜は前記凹部３６の内周面および上面に形成され、さらに前記内周面から前記凹部３６の縁で折れ曲がり前記支持基板３３の下面へと延伸するように形成されている。前記凹部３６の上面は前記ベース基板３２の下面であり、前記貫通電極３５の端部が露出していることから、前記導電膜は前記貫通電極３５と電気的に接続される。

前記コンタクト電極３８の一部が前記可撓性薄膜層３４を貫通し、前記導電部材３７の導電膜の支持基板３３の下面に延伸した部分の一部と接続されることで、前記コンタクト電極３８は、前記導電部材３７を介して前記貫通電極３５と電気的に接続される。

このように、本実施形態では、前記導電部材３７として前記凹部３６に設けた導電膜を用いていることから、貫通電極が不要となり、隣接する前記凹部３６の間隔を、第２の実施形態よりも狭くすることが可能であり、より狭ピッチのコンタクトプローブ３１を実現することができる。

また、他の実施形態と同様に、本実施形態のコンタクトプローブ３１も、検査時のＩＣチップ端子の損傷を低減し、低針圧で安定したコンタクトが実現でき、スクラブも十分に機能することができる。

以上のように、本発明のコンタクトプローブは、支持基板の凹部を覆って設置された変形し易い可撓性薄膜層に、凹部の周縁から中心に向かって突出するようにコンタクト電極の接触部を設けて検査対象物の側面と接触させる構造を用いることで、検査時の検査対象物であるＩＣチップ端子の損傷を低減し、低針圧で安定したコンタクトを実現する。そして、接触部を別部材とすることでスクラブを確実に行わせることができ、また、コンタクト電極の形状を選択することで狭ピッチに対応可能であり、さらに、耐久性を向上させることも可能である。

１，１１，２１，３１ コンタクトプローブ
２，１２，２２，３２ ベース基板
３，１３，２３，３３ 支持基板
４，１４，２４，３４ 可撓性薄膜層
５，１５，２５，３５ 貫通電極
６，１６，２６，３６ 凹部
７，１７，２７，３７ 導電部材
８，１８，２８，３８ コンタクト電極
９，１９，２９，３９ 接触部
１０，３０ 開口
１００ ウエハ
１０１ ＩＣチップ端子
２００ 基板
２０１ はんだ

Claims (7)

1. 複数の凹部が所定の間隔で設けられた主面、および、裏面を有し、絶縁性を有する板状の支持基板と、
   前記支持基板の前記主面に一方の面が固着されて複数の前記凹部を覆う、絶縁性および可撓性を有する可撓性薄膜層と、
   前記可撓性薄膜層の他方の面に設けられた、複数のコンタクト電極と、を備え、
   １つの前記コンタクト電極が、１つの前記凹部に対応するように配置されており、
   前記コンタクト電極は、前記凹部の周縁から中心に向かって突出するとともに、前記可撓性薄膜層における前記凹部の中心領域に相当する箇所は露出するように形成されており、
   検査時に１つの前記凹部内に検査対象物の１つの柱状の端子がそれぞれ挿入され、前記端子の側面に前記コンタクト電極が接触し、
   前記可撓性薄膜層の厚さが、５．０〜１０．０μｍであり、前記コンタクト電極の厚さが、０．１〜５．０μｍであり、前記可撓性薄膜層の厚さが、前記コンタクト電極の厚さよりも大きいことを特徴とするコンタクトプローブ。
2. 前記コンタクト電極は、前記凹部の周縁から中心に向かって突出する部分を複数有するとともに、前記可撓性薄膜層における前記凹部の中心領域に相当する箇所は露出するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のコンタクトプローブ。
3. 前記支持基板は、前記主面と前記裏面とを接続し、且つ前記コンタクト電極と電気的に接続された導電部材を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のコンタクトプローブ。
4. 前記凹部は、前記支持基板の前記主面から前記裏面へと貫通する貫通孔であり、前記導電部材は前記貫通孔の内面に形成された導電膜であることを特徴とする請求項３に記載のコンタクトプローブ。
5. 前記支持基板の前記裏面に結合され、前記支持基板の前記導電部材と電気的に接続された貫通電極を有するベース基板を備えることを特徴とする請求項３または４に記載のコンタクトプローブ。
6. 前記コンタクト電極は、前記凹部の中心に向かって突出した箇所に、前記コンタクト電極と異なる材質で形成された接触部を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のコンタクトプローブ。
7. 前記コンタクト電極は、前記凹部の中心に向かって突出した箇所に、前記可撓性薄膜層から離れる方向に突出した接触部を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のコンタクトプローブ。

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