JPH10170549A - コンタクトプローブおよびその製造方法と前記コンタクトプローブを備えたプローブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンタクトプローブにおいて、高硬度が得ら
れるとともに靱性に優れ、剥離や湾曲を抑制することを
課題とする。 【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３ａとされる
コンタクトプローブであって、少なくとも前記先端部
は、ニッケル−マンガン合金で形成されるとともに、マ
ンガン濃度が０．０５重量％以上に設定された高マンガ
ン合金層ＨＭと、該高マンガン合金層より低いマンガン
濃度に設定された低マンガン合金層ＬＭとを具備する技
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、プローブピンやソ
ケットピン等として用いられ、プローブカードやテスト
用ソケット等に組み込まれて半導体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備え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、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
コンタクトプローブ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】上記のコンタクトプローブでは、テスト時
において、所望の接触圧を得るためにコンタクトピンの
押し付け量を増減させているが、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。しかしながら、
上記のコンタクトプローブは、パターン配線の先端部、
すなわちコンタクトピンがＮｉ（ニッケル）で形成され
ているため、硬度がＨｖ３００程度しか得られず、硬度
が低いために過度の接触圧が加わることによりコンタク
トピンが湾曲・変形してしまうため、押し付け量に限界
があり大きな接触圧が得られなかった。この結果、電気
的測定に十分な接触圧が得られず、接触不良を起こす原
因となっていた。

【０００５】この対策として、Ｎｉをメッキ処理で形成
する際に、サッカリン等の添加剤を投入する手段がある
が、この場合、常温でＨｖ３５０以上の硬度を維持する
ことが可能であるが、サッカリン等の添加剤にはＳ（硫
黄）が含まれているために高温加熱、例えば３００℃で
加熱すると、硬度がＨｖ２００以下にまで急激に低下し
てしまう不都合が生じる。このため、上記のコンタクト
プローブを、高温下に置くことがある場合、特に、バー
ンインテスト用チップキャリア等に用いることができな
かった。

【０００６】そこで、硬度を向上させしかも耐熱性も兼
ね備え、高温加熱後でも高硬度を安定して維持すること
ができるニッケル−マンガン（Ｎｉ−Ｍｎ）合金製のコ
ンタクトプローブが提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記Ｎｉ−Ｍｎ合金製
のコンタクトプローブは、硬度を向上するためにＭｎを
一定濃度以上含有させる必要があるが、Ｍｎ濃度を多く
して高硬度にすると、コンタクトピンにおける靱性が低
下してしまうことが分かっている。このため、コンタク
トプローブとして、十分な高い硬度を有しながら靱性の
向上を図ることが望まれている。また、上記コンタクト
プローブを製造する場合、銅（Ｃｕ）を全面にメッキ処
理したステンレス（ＳＵＳ）基板上にフォトリソ法を用
いてパターンニングをしたものに、Ｎｉをメッキ処理し
てコンタクトピンに相当する部分を作製する方法を用い
ている。このとき、上記コンタクトプローブは、Ｍｎ濃
度に比例して内部応力（引張応力）が増大する傾向があ
り、Ｍｎの含有によりＮｉ−Ｍｎ合金メッキ皮膜の内部
応力が増大すると、ＣｕとＮｉとの界面で剥離が生じた
り、ＳＵＳ基板とＣｕの界面で剥離を生じＣｕ膜が破れ
るといった不具合が発生する場合がある。さらに、上記
不具合が発生しない場合でも、Ｎｉ−Ｍｎ合金メッキ皮
膜をコンタクトピンとして使用する際に、皮膜の内部応
力が大きいためにコンタクトピンが湾曲しピンの高さが
揃わないといった問題が生じていた。

【０００８】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、高硬度が得られるとともに靱性に優れ、剥離や湾
曲を抑制するコンタクトプローブおよびその製造方法と
前記コンタクトプローブを備えたプローブ装置を提供す
ることを目的とする。

【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
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、少なくとも前
記先端部は、ニッケル−マンガン合金で形成されるとと
もに、マンガン濃度が０．０５重量％以上に設定された
高硬度層と、該高硬度層より低いマンガン濃度に設定さ
れた応力緩和層とを具備する技術が採用される。

【００１０】このコンタクトプローブでは、高マンガン
合金層がマンガン濃度０．０５重量％以上のＮｉ−Ｍｎ
合金であるので、常温および高温加熱後、すなわち５０
０℃で加熱した後でもＨｖ３５０以上の高硬度が得られ
るとともに、低マンガン合金層が高マンガン合金層より
低いマンガン濃度のＮｉ−Ｍｎ合金で形成されているの
で、高マンガン合金層単層で形成された場合に比べて靱
性が高くなり、コンタクトピン全体として高い硬度およ
び優れた靱性が得られる。

【００１１】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、前記高マ
ンガン合金層は、マンガン濃度が１．５重量％以下に設
定されている。

【００１２】このコンタクトプローブでは、Ｍｎ濃度が
１．５重量％を越えると、Ｎｉ−Ｍｎ合金は非常に脆く
靱性が大幅に低下してしまうため、上記範囲内に高マン
ガン合金層のＭｎ濃度を設定することにより、低マンガ
ン合金層のみで靱性を維持するだけでなく、高マンガン
合金層自体にもコンタクトプローブとして適度な靱性が
与えられる。

【００１３】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、
前記低マンガン合金層は、厚さ方向でマンガン濃度が前
記高マンガン合金層に向けて漸次高く設定されている技
術が採用される。

【００１４】このコンタクトプローブでは、低マンガン
合金層のＭｎ濃度が漸次高く設定されているので、低マ
ンガン合金層の厚さ方向においてＭｎ濃度が勾配し、高
マンガン合金層と低マンガン合金層とのＭｎ濃度の差を
徐々に少なくして、両層界面における硬度および靱性の
急峻な変化が緩和される。したがって、両層の熱膨張係
数の相違により発生するコンタクトピンの反りが大幅に
軽減される。

【００１５】請求項４記載のコンタクトプローブでは、
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
において、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。

【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
付けられて設けられているため、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。したがっ
て、測定対象物であるＩＣチップやＬＣＤ等の端子以外
の場所に、高硬度のＮｉ−Ｍｎ合金で形成された先端部
が当接することによって生じる損傷等を防ぐことができ
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。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。

【００１７】請求項５記載のコンタクトプローブでは、
請求項４記載のコンタクトプローブにおいて、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。

【００１８】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、配線用基板が金属フィルムの上方に配され
る場合には、配線用基板の基板側パターン配線や他の配
線が金属フィルムと直接接触しないのでショートを防ぐ
ことができる。また、樹脂フィルムの上に金属フィルム
が張り付けられて設けられているだけでは、金属フィル
ムが露出しているため、大気中で酸化が進行してしまう
が、本発明では、第二のフィルムが金属フィルムを被覆
してその酸化を防止する。

【００１９】請求項６記載のプローブ装置では、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と、前
記フィルム上に配されて該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と、該強弾性フ
ィルムと前記コンタクトプローブとを支持する支持部材
とを備えている技術が採用される。

【００２０】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
端側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、Ｎｉ−Ｍｎ合金で形成された各ピ
ンに均一な接触圧が得られる。すなわち、測定対象物に
先端部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さらに低減することができる。

【００２１】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、前記フィルムは、前記
強弾性フィルムが前記コンタクトピンを押圧するときに
緩衝材となるように前記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。

【００２２】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ピン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。したがって、高硬度のＮｉ−Ｍｎ合金で形成された
先端部の接触圧が、長期に亙って均一に得られる。

【００２３】請求項８記載のコンタクトプローブの製造
方法では、フィルム上に複数のパターン配線を形成しこ
れらのパターン配線の各先端部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コンタクトプローブ
の製造方法であって、基板層の上に前記コンタクトピン
の材質に被着または結合する材質の第１の金属層を形成
する第１の金属層形成工程と、前記第１の金属層の上に
マスクを施してマスクされていない部分に、前記コンタ
クトピンに供される第２の金属層をメッキ処理によりニ
ッケル−マンガン合金で形成するメッキ処理工程と、前
記マスクを取り除いた第２の金属層の上に前記コンタク
トピンに供される部分以外をカバーする前記フィルムを
被着するフィルム被着工程と、前記フィルムと第２の金
属層とからなる部分と、前記基板層と第１の金属層とか
らなる部分とを分離する分離工程とを備えてなり、前記
メッキ処理工程は、マンガン濃度が０．０５重量％以上
に設定された高マンガン合金層を形成する高硬度層形成
工程と、前記高マンガン合金層より低いマンガン濃度に
設定された低マンガン合金層を形成する応力緩和層形成
工程とを備え、該応力緩和層形成工程終了後に前記高硬
度層形成工程を行い、前記第２の金属層を前記低マンガ
ン合金層、前記高マンガン合金層の順に積層して形成す
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、
まず応力緩和層形成工程において、マンガン濃度の低い
低マンガン合金層をメッキ形成し、さらに高硬度層形成
工程において、低マンガン合金層上にマンガン濃度が
０．０５重量％以上の高硬度層である高マンガン合金層
をメッキ形成して積層する。すなわち、先にメッキ形成
される低マンガン合金層が高マンガン合金層に比べてマ
ンガン濃度が低いため、電着初期に発生する応力が低マ
ンガン合金層によって軽減される。したがって、皮膜の
成長過程に応力が持ち越されて発生する第２の金属層全
体の湾曲、第１の金属層との剥離および第１の金属層の
破れ等が抑制される。

【００２５】請求項９記載のコンタクトプローブの製造
方法では、請求項８記載のコンタクトプローブの製造方
法において、前記応力緩和層形成工程は、マンガン濃度
を漸次高くして前記低マンガン合金層を形成する技術が
採用される。

【００２６】このコンタクトプローブの製造方法では、
応力緩和層形成工程において、Ｍｎ濃度を漸次高くして
低マンガン合金層がメッキ形成されるので、低マンガン
合金層の厚さ方向においてＭｎ濃度が勾配し、高マンガ
ン合金層と低マンガン合金層とのＭｎ濃度の差が徐々に
小さくされる。したがって、両層界面におけるＭｎ濃度
の急峻な変化が緩和され、上記界面におけるメッキ時の
応力集中が抑制される。

【００２７】

【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６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。

【００２８】本実施形態のコンタクトプローブ１は、図
１および図２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の中央開口部Ｋ
に、前記樹脂フィルム２の端部（すなわち、中央開口部
Ｋの各辺）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。また、パターン配線
３の後端部には、テスター側のコンタクトピンが接触さ
れる接触端子３ｂが形成されている。

【００２９】前記パターン配線３は、Ｎｉ−Ｍｎ合金
（第２の金属層）で形成され、また前記コンタクトピン
３ａには、表面にＡｕが皮膜されて構成されている。前
記パターン配線３およびコンタクトピン３ａは、樹脂フ
ィルム２側に配されＭｎ濃度が０．０５重量％から１．
５重量％の範囲内に設定された高マンガン合金層ＨＭ
と、該高マンガン合金層ＨＭより低いＭｎ濃度に設定さ
れた低マンガン合金層ＬＭとから構成される２層構造を
有する。また、低マンガン合金層ＬＭは、厚さ方向でＭ
ｎ濃度が高マンガン合金層ＨＭに向けて漸次高く設定さ
れている。なお、符号４は、後述する位置合わせ穴であ
る。

【００３０】次に、図３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。

【００３１】〔ベースメタル層形成工程（第１の金属層
形成工程）〕まず、図３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（第１の金属層）６を形成する。

【００３２】〔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３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３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（マスク）７に開口部７ａを形
成する。

【００３３】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。また、本実施形態においては、
前記フォトレジスト層７が、本願請求項にいう「マス
ク」に相当する。但し、本願請求項の「マスク」とは、
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３の（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。本願発明において、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。

【００３４】〔メッキ処理工程〕そして、図３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−Ｍｎ合金層（第２の金属層）Ｎを「応力緩和
層形成工程」および「高硬度層形成工程」に分けて電解
メッキ処理により形成する。

【００３５】＜応力緩和層形成工程＞まず、マンガン濃
度の低い低マンガン合金層ＬＭをベースメタル層６の上
にメッキ形成する。このとき、Ｍｎを含有させるために
メッキ液の組成の例として、スルファミン酸Ｎｉ浴にス
ルファミン酸Ｍｎを添加したものを用い、メッキ液中の
Ｍｎ量およびメッキする際の電流密度を制御して、次に
メッキ形成する高マンガン合金層ＨＭより低いＭｎ濃度
に設定する。本実施形態では、電流密度を漸次高くして
厚さ方向にＭｎ濃度が漸次高く勾配した低マンガン合金
層ＬＭとした。なお、本実施形態では、低マンガン合金
層ＬＭの厚さを数μｍから十数μｍの範囲内に設定し
た。

【００３６】＜高硬度層形成工程＞さらに、低マンガン
合金層ＬＭ上にＭｎ濃度が０．０５重量％から１．５重
量％の範囲内の高硬度層である高マンガン合金層ＨＭを
メッキ形成して積層する。このとき、メッキ液中のＭｎ
量およびメッキする際の電流密度を制御して、低マンガ
ン合金層ＬＭより高いＭｎ濃度に設定する。なお、本実
施形態では、高マンガン合金層ＨＭの厚さを４０μｍ程
度とした。

【００３７】上記メッキ処理の後、図３の（ｅ）に示す
ように、フォトレジスト層７を除去する。

【００３８】〔フィルム被着工程〕次に、図３の（ｆ）
に示すように、前記Ｎｉ−Ｍｎ合金層Ｎの上であって、
図に示した前記パターン配線３の先端部、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。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（銅箔）５００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金属フィルム５００
に、写真製版技術を用いた銅エッチングを施して、グラ
ウンド面を形成しておき、このフィルム被着工程では、
二層テープのうちのポリイミド樹脂ＰＩを接着剤２ａを
介して前記Ｎｉ−Ｍｎ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。

【００３９】〔分離工程〕そして、図３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。

【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３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ＡＵが形
成される。

【００４１】以上の工程により、図１および図２に示す
ような、樹脂フィルム２にパターン配線３を接着させた
コンタクトプローブ１が作製される。

【００４２】このコンタクトプローブ１の製造方法で
は、まず応力緩和層形成工程において、マンガン濃度の
低い低マンガン合金層ＬＭをメッキ形成し、さらに高硬
度層形成工程において、低マンガン合金層ＬＭ上にマン
ガン濃度が０．０５重量％以上の高硬度層である高マン
ガン合金層ＨＭをメッキ形成して積層する。

【００４３】すなわち、先にメッキ形成される低マンガ
ン合金層ＬＭが高マンガン合金層ＨＭに比べてマンガン
濃度が低いため、電着初期に発生する応力が低マンガン
合金層ＬＭによって軽減される。したがって、皮膜の成
長過程に応力が持ち越されて発生するＮｉ−Ｍｎ合金層
Ｎ全体の湾曲、ベースメタル層６との剥離およびベース
メタル層６の破れ等が抑制される。

【００４４】また、応力緩和層形成工程において、Ｍｎ
濃度を漸次高くして低マンガン合金層ＬＭがメッキ形成
されるので、低マンガン合金層ＬＭの厚さ方向において
Ｍｎ濃度が勾配し、高マンガン合金層ＨＭと低マンガン
合金層ＬＭとのＭｎ濃度の差が徐々に小さくされる。し
たがって、両層界面におけるＭｎ濃度の急峻な変化が緩
和され、上記界面におけるメッキ時の応力集中が抑制さ
れる。

【００４５】次に、前記コンタクトプローブ１を、バー
ンインテスト等に用いるプローブ装置、いわゆるチップ
キャリアに適用した場合の一例を、図４から図６を参照
して説明する。これらの図において、符号１０はプロー
ブ装置、１１はフレーム本体、１２は位置決め板、１３
は上板、１４はクランパ、１５は下板を示している。な
お、本発明に係るコンタクトプローブは、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。

【００４６】プローブ装置１０は、図４および図５に示
すように、フレーム本体１１と、フレーム本体の内側に
固定され中央に開口部が形成された位置決め板１２と、
コンタクトプローブ１と、該コンタクトプローブ１を上
から押さえて支持する上板（支持部材）１３と、該上板
１３を上から付勢してフレーム本体１１に固定するクラ
ンパ１４とを備えている。また、フレーム本体１１の下
部には、ＩＣチップＩを載置して保持する下板１５がボ
ルト１５ａによって取り付けられている。

【００４７】コンタクトプローブ１の中央開口部Ｋおよ
びコンタクトピン３ａは、ＩＣチップＩの形状およびＩ
ＣチップＩ上のコンタクトパッドの配置に対応して形成
され、中央開口部Ｋからコンタクトピン３ａとＩＣチッ
プＩのコンタクトパッドとの接触状態を監視できるよう
になっている。なお、前記中央開口部Ｋの隅部に切込み
を形成して、組み込み時に容易にコンタクトプローブ１
が変形できるようにしても構わない。

【００４８】また、コンタクトプローブ１の接触端子３
ｂは、コンタクトピン３ａのピッチに比べて広く設定さ
れ、狭ピッチであるＩＣチップＩのコンタクトパッドと
該コンタクトパッドに比べて広いピッチのテスター側コ
ンタクトピンとの整合が容易に取れるようになってい
る。

【００４９】なお、ＩＣチップＩの４辺全てにはコンタ
クトパッドが形成されておらず、一部の辺に配されてい
る場合には、少なくとも前記一部の辺に対応する中央開
口部Ｋの辺にのみコンタクトピン３ａを設ければよい
が、ＩＣチップＩを安定して保持するためには、対向す
る２辺にコンタクトピン３ａを形成してＩＣチップＩの
対向する両辺を押さえることが好ましい。

【００５０】上記プローブ装置１０にＩＣチップＩを取
り付ける手順について説明する。 〔仮組立工程〕まず、位置決め板１２をフレーム本体１
１の取付部上に載置し、この上にコンタクトプローブ１
を中央開口部Ｋとフレーム本体１１の開口部とを合わせ
て配置する。そして、中央開口部Ｋ上に同様に開口部を
合わせて上板１３を載置し、その上からフレーム本体１
１にクランパ１４を係止させる。該クランパ１４は、中
央に屈曲部を有する一種の板バネであるため、上記係止
状態で上板１３を押さえて固定する機能を有する。

【００５１】上記組立状態では、中央に開口が設けら
れ、この部分にＩＣチップＩが取り付けられるので、取
り付けられたＩＣチップＩが開口上方から観察可能とさ
れている。また、上板１３とクランパ１４とは平面上略
長方形に形成され、図５に示すように、コンタクトプロ
ーブ１の接触端子３ｂが、それぞれの長辺側から外側に
出るように組立される。

【００５２】上板１３の下面は、開口近傍が所定の傾斜
角で傾斜状態とされ、図６に示すように、コンタクトプ
ローブ１のコンタクトピン３ａを所定角度で下向きに傾
斜させる。ＩＣチップＩは、配線側を上向きにして下板
１５上に載置され、この状態で下板１５がフレーム本体
１１に下方から仮止め状態とされる。このとき、コンタ
クトプローブ１のコンタクトピン３ａ先端と下板１５上
面との距離がＩＣチップＩの厚さより所定量小さく設定
されているので、ＩＣチップＩはコンタクトピン３ａと
下板１５とによって挟持される。

【００５３】〔位置合わせ工程〕さらに、開口上方から
コンタクトピン３ａの先端に対するＩＣチップＩのコン
タクトパッドの位置を観察しながら、位置決め板１２を
動かしたりＩＣチップＩを針状治具等で動かすことによ
って調整し、対応するコンタクトピン３ａ先端とコンタ
クトパッドとが一致し接触するように微調整設定する。

【００５４】なお、ＩＣチップＩのダイシング精度が高
く、その外形とコンタクトパッドの位置が相対的に安定
しているときには、位置決め板１２とコンタクトプロー
ブ１との位置関係を予め調整しておいてから固定的に組
み立てておくことにより、上記微調整をせずにコンタク
トピン３ａとコンタクトパッドとを一致させることが可
能となる。これによって、ＩＣチップＩの位置合わせ工
程が不要となり、ＩＣチップＩの取り付け作業が効率的
にかつ容易に行うことができる。

【００５５】〔本固定工程〕前記位置合わせ工程後、フ
レーム本体１１に下板１５を本格的に固定する。このと
き、傾斜状態のコンタクトピン３ａに、いわゆるオーバ
ードライブがかかり、所定の押圧力でコンタクトピン３
ａ先端とコンタクトパッドとが接触して確実に電気的に
結合される。この状態は、ＩＣチップＩが、いわゆるマ
ルチチップモジュール等に実装された状態に酷似してお
り、ほぼ実装状態とされたＩＣチップＩの動作状態を高
信頼性をもってテストすることができる。

【００５６】なお、ＩＣチップＩのコンタクトパッドま
たはコンタクトプローブ１のコンタクトピン３ａ先端に
バンプが設けられている場合には、バンプの高さ範囲で
オーバードライブをかけることができるので、コンタク
トピン３ａを予め傾斜させて設置しなくても構わない。
このプローブ装置１０は、約１インチ角（約２．５ｃｍ
角）の小さなチップキャリアであり、ダイナミックバー
ンインテスト等に好適なものである。

【００５７】上記プローブ装置１０では、コンタクトプ
ローブ１のコンタクトピン３ａが、マンガン濃度０．０
５重量％以上のＮｉ−Ｍｎ合金である高マンガン合金層
ＨＭを備えているので、常温および高温加熱後、すなわ
ち５００℃で加熱した後でもＨｖ３５０以上の高硬度が
得られる。また、コンタクトピン３ａが、高マンガン合
金層ＨＭより低いマンガン濃度の低マンガン合金層ＬＭ
を備えているので、高マンガン合金層ＨＭ単層で形成さ
れた場合に比べて靱性が高くなる。したがって、コンタ
クトピン３ａ全体として高い硬度および優れた靱性が得
られる。

【００５８】また、コンタクトピン３ａは、Ｍｎ濃度が
１．５重量％を越えると、Ｎｉ−Ｍｎ合金は非常に脆く
靱性が大幅に低下してしまうため、上記範囲内に高マン
ガン合金層ＨＭのＭｎ濃度を設定することにより、低マ
ンガン合金層ＬＭのみで靱性を維持するだけでなく、高
マンガン合金層ＨＭ自体にもコンタクトプローブとして
適度な靱性が与えられる。

【００５９】さらに、コンタクトピン３ａは、低マンガ
ン合金層ＬＭのＭｎ濃度が漸次高く設定されているの
で、低マンガン合金層ＬＭの厚さ方向においてＭｎ濃度
が勾配し、高マンガン合金層ＨＭと低マンガン合金層Ｌ
ＭとのＭｎ濃度の差を徐々に少なくして、両層界面にお
ける硬度および靱性の急峻な変化が緩和される。したが
って、両層の熱膨張係数の相違により発生するコンタク
トピン３ａの反りが大幅に軽減される。

【００６０】上記コンタクトプローブ１を組み込んだプ
ローブ装置１０は、特に、バーンインテスト等の高温加
熱を伴う信頼性試験に用いるチップキャリアとして好適
である。なお、上記の第１実施形態においては、コンタ
クトプローブ１をチップキャリアであるプローブ装置１
０に適用したが、他の測定用治具等に採用しても構わな
い。

【００６１】次に、第２実施形態として、本発明に係る
コンタクトプローブ１６をＩＣ用プローブとして採用
し、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、図７から
図９を参照して説明する。

【００６２】図７および図８は、コンタクトプローブ１
６をＩＣ用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８に示すように、コンタクトプローブ１６の樹脂フィ
ルム２には、コンタクトプローブ１６を位置合わせおよ
び固定するための位置合わせ孔２ｂおよび孔２ｃ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
し用配線である接触端子３ｂを介してプリント基板２０
（図１０参照）に伝えるための窓２ｄが設けられてい
る。

【００６３】前記メカニカルパーツ６０は、図１０に示
すように、マウンティングベース３０と、トップクラン
プ４０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１６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４
１にボルト４２を螺合させて取り付ける（図１１参
照）。そして、ボトムクランプ５０でコンタクトプロー
ブ１６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のコンタクトピン
３ａをＩＣチップに押しつける。

【００６４】図１１は、組立終了後のプローブ装置７０
を示している。図１２は、図１１のＥ−Ｅ線断面図であ
る。図１２に示すように、パターン配線３の先端、すな
わちコンタクトピン３ａは、マウンティングベース３０
によりＩＣチップＩに接触している。

【００６５】前記マウンティングベース３０には、コン
タクトプローブ１６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１６の前記位置合わせ穴２ｂ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１６に設けられた窓２ｄ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、前記接触端子３ｂ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。

【００６６】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。

【００６７】このコンタクトプローブ１６およびこれを
組み込んだプローブ装置７０では、第１実施形態と同様
に、コンタクトピン３ａが、マンガン濃度が０．０５〜
１．５重量％の範囲内のＮｉ−Ｍｎ合金である高マンガ
ン合金層ＨＭと、高マンガン合金層ＨＭより低くかつ濃
度勾配を有するマンガン濃度の低マンガン合金層ＬＭと
を備えているので、コンタクトピン３ａ全体として高い
硬度（Ｈｖ３５０以上）および優れた靱性が得られる。

【００６８】次に、図１３乃至図１８を参照して、第３
実施形態について説明する。本実施形態は、第２実施形
態においてＩＣプローブ用の所定形状に切り出したコン
タクトプローブ１６を、それに代えてＬＣＤ用プローブ
用の所定形状に切り出して使用するものである。ＬＣＤ
用プローブ用に切り出されたコンタクトプローブは、図
１３乃至図１５に符号２００で示され、２０１は樹脂フ
ィルムである。

【００６９】図１６に示すように、ＬＣＤ用プローブ装
置（プローブ装置）１００は、コンタクトプローブ挟持
体（支持部材）１１０を額縁状フレーム１２０に固定し
てなる構造を有しており、このコンタクトプローブ挟持
体１１０から突出したコンタクトピン３ａの先端がＬＣ
Ｄ（液晶表示体）９０の端子（図示せず）に接触するよ
うになっている。

【００７０】図１５に示すように、コンタクトプローブ
挟持体１１０は、トップクランプ１１１とボトムクラン
プ１１５とを備えている。トップクランプ１１１は、コ
ンタクトピン３ａの先端を押さえる第一突起１１２、Ｔ
ＡＢＩＣ（基板側パターン配線を有する配線用基板）３
００側の端子３０１を押さえる第二突起１１３およびリ
ードを押さえる第三突起１１４を有している。ボトムク
ランプ１１５は、傾斜板１１６、取付板１１７および底
板１１８から構成されている。

【００７１】コンタクトプローブ２００を傾斜板１１６
の上に載置し、さらにＴＡＢＩＣ３００の端子３０１が
コンタクトプローブ２００の樹脂フィルム２０１，２０
１間に位置するように載置する。その後、トップクラン
プ１１１を第一突起１１２が樹脂フィルム２０１の上で
かつ第二突起１１３が端子３０１に接触するように乗せ
ボルトにより組み立てる。

【００７２】図１７に示すように、コンタクトプローブ
２００を組み込み、ボルト１３０によりトップクランプ
１１１とボトムクランプ１１５を組み合わせることによ
り、コンタクトプローブ挟持体１１０が作製される。

【００７３】上記コンタクトプローブ挟持体１１０は、
図１８に示すように、ボルト１３１により固定されてＬ
ＣＤ用プローブ装置１００に組み立てられる。ＬＣＤ用
プローブ装置１００を用いてＬＣＤ９０の電気的テスト
を行うには、ＬＣＤ用プローブ装置１００のコンタクト
ピン３ａの先端をＬＣＤ９０の端子（図示せず）に接触
させた状態で、コンタクトピン３ａから得られた信号を
ＴＡＢＩＣ３００を通して外部に取り出すことにより行
われる。

【００７４】上記ＬＣＤ用プローブ装置１００では、Ｌ
ＣＤ９０の端子に当接させるコンタクトピン３ａが、第
１実施形態および第２実施形態と同様に、マンガン濃度
が０．０５〜１．５重量％の範囲内のＮｉ−Ｍｎ合金で
ある高マンガン合金層ＨＭと、高マンガン合金層ＨＭよ
り低くかつ濃度勾配を有するマンガン濃度の低マンガン
合金層ＬＭとを備えているので、コンタクトピン３ａ全
体として高い硬度（Ｈｖ３５０以上）および優れた靱性
が得られる。

【００７５】次に、図１９乃至図２１を参照して、第４
実施形態について説明する。図１９に示すように、上記
第３実施形態において説明したコンタクトプローブ２０
０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、メッキ時の応力が若干残留しているときや
他の要因によって、上方に湾曲した先端Ｓ１や下方に湾
曲した先端Ｓ２が生じる場合がある。

【００７６】この場合、図２０に示すように、上記樹脂
フィルム２０１を第一突起１１２および傾斜板１１６で
挟持してコンタクトピン３ａをＬＣＤ９０の端子に押し
つけても、正常な先端Ｓおよび下方に湾曲した先端Ｓ２
は、ＬＣＤ９０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ＬＣＤ９０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。

【００７７】そこで、第４実施形態では、図２１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３
ａ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、その状態でコンタクトプローブ２００および強弾性
フィルム４００を、トップクランプ１１１の第一突起１
１２とボトムクランプ１１５の傾斜板１１６とで挟持し
てなるコンタクトプローブ挟持体（支持部材）１１０を
採用した。強弾性フィルム４００は、有機材料であれ
ば、セラミックス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、セラミックス、特にアルミ
ナ製フィルムからなることが好ましい。

【００７８】そして、このコンタクトプローブ挟持体１
１０を額縁フレーム１２０に固定し、コンタクトピン３
ａをＬＣＤ９０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ＬＣＤ９０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の先
端に均一な接触圧が得られる。

【００７９】すなわち、ＬＣＤ９０の端子にコンタクト
ピン３ａ先端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。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。

【００８０】次に、図２２および図２３を参照して、第
５実施形態について説明する。図２２に示すように、上
記第３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ＬＣＤ９０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。

【００８１】そこで、第５実施形態では、図２３に示す
ように、前記樹脂フィルム２０１の上に金属フィルム５
００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ＬＣＤ９０の端子の所定位置に確実
に接触させることとした。

【００８２】すなわち、各コンタクトピン３ａの位置ず
れが生じ難くなり、先端がＬＣＤ９０の端子に正確かつ
高精度に当接させられる。したがって、ＬＣＤ９０の端
子以外の場所に、高硬度のＮｉ−Ｍｎ合金で形成された
コンタクトピン３ａが当接することによって生じる損傷
等を防ぐことができる。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。

【００８３】次に、図２４を参照して、第６実施形態に
ついて説明する。すなわち、上記第５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３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。

【００８４】次に、図２５および図２６を参照して、第
７実施形態について説明する。図２５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５
００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２６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。

【００８５】ここで、上記第６実施形態と異なり、第二
の樹脂フィルム２０２を設けたのは、後端部の金属フィ
ルム５００の上方に配されたＴＡＢＩＣ３００の端子が
金属フィルム５００と直接接触することで生じるショー
トを防ぐという理由によるものである。また、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
設けられているだけでは、大気中で露出状態の金属フィ
ルム５００の酸化が進行してしまうため、第二の樹脂フ
ィルム２０２で金属フィルム５００を被覆することによ
ってその酸化を防止するためでもある。

【００８６】次に、図２７および図２８を参照して、第
８実施形態について説明する。上記第４、第６および第
７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。

【００８７】そこで、第８実施形態では、図２７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２８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。

【００８８】さらに、上記第８実施形態におけるＬＣＤ
用プローブ装置１００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、ＬＣＤ９０の端子に対して
安定した接触を保つことができる。

【００８９】次に、図２９および図３０を参照して、第
９実施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、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３０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
て配されている。

【００９０】上記第９実施形態におけるＬＣＤ用プロー
ブ装置１００では、第３〜８実施形態におけるそれぞれ
の作用効果、すなわちコンタクトピン３ａの高硬度化お
よび靱性の向上、接触圧の均一化、位置ずれの抑制、接
触圧の安定化および金属フィルムによるショート防止等
の作用効果が得られる。

【００９１】なお、第３〜第９実施形態におけるコンタ
クトプローブを、チップキャリアやＩＣプローブ用のプ
ローブ装置に採用しても構わない。この場合、組み込ま
れる各プローブ装置に対応して、コンタクトプローブの
形状、配線、コンタクトピンのピッチや配置等が設定さ
れる。

【００９２】また、低マンガン合金層ＬＭのＭｎ濃度を
勾配させて形成したが、高マンガン合金層ＨＭより低い
Ｍｎ濃度であれば、勾配濃度に設定しなくても構わな
い。例えば、低マンガン合金層ＬＭのＭｎ濃度を一定の
ものとしてもよい。しかしながら、前述したように、低
マンガン合金層ＬＭのＭｎ濃度を勾配させることによっ
て、高マンガン合金層ＨＭとの界面における応力集中、
硬度および靱性の急峻な変化を緩和できる利点がある。

【００９３】

【実施例】上記各実施形態におけるコンタクトプローブ
のパターン配線およびコンタクトピンを形成する電解メ
ッキ工程において、そのメッキ条件は、以下の試験結果
に基づいて求めた。

【００９４】ＭｎをＮｉに含有させるためのメッキ液
は、スルファミン酸Ｎｉ浴にスルファミン酸Ｍｎを添加
したものであり、Ｎｉメッキ膜中に含有されるＭｎ量
は、メッキ液中のＭｎ量およびメッキする際の電流密度
に左右されるため、高マンガン合金層ＨＭについては以
下の条件でメッキ処理を施した。 Ｍｎ量：２０〜３５ｇ／ｌ 電流密度：１〜１０Ａ／ｄｍ²

【００９５】高マンガン合金層ＨＭのメッキ条件を、上
記範囲内に設定した理由は、Ｍｎ量が２０ｇ／ｌ未満お
よび電流密度１Ａ／ｄｍ²未満では、皮膜中のＭｎ濃度
が少なく所望の硬度を得ることができず、３５ｇ／ｌお
よび１０Ａ／ｄｍ²を越えるとＭｎ濃度が増大し、メッ
キ皮膜の応力増大および皮膜自身が非常に脆くなるため
である。

【００９６】なお、スルファミン酸に限らず硫酸Ｎｉ浴
をベースにしたものでメッキ処理を施しても構わない
が、スルファミン酸Ｎｉ浴によるメッキ処理では、硫酸
Ｎｉ浴に比べて応力が低減されるという効果がある。以
下の表１に、Ｍｎ量を一定（３０ｇ／ｌ）とした場合に
おいて、電流密度を変えた際のＭｎ濃度および熱処理前
後の硬度の実験結果を示す。また、Ｍｎ濃度と硬度との
関係を図３１に示す。

【００９７】

【表１】

【００９８】高マンガン合金層ＨＭと低マンガン合金層
ＬＭとを備えたコンタクトプローブと高マンガン合金層
のみで構成されたコンタクトプローブとの電着応力を、
実際にストリップ電着応力測定器で測定したデータを、
以下の表２および図３２に示す。なお、表および図中に
おいて、２段メッキと記されたデータ（＊３Ａ／ｄ
ｍ²）が、本発明におけるコンタクトプローブによるも
のである。その他のデータは、高マンガン合金層単層の
みで形成したものである。

【００９９】すなわち、２段メッキと記された本発明に
おけるコンタクトプローブの応力緩和層形成工程では、
電着初期から電流密度を漸次上げ、低マンガン合金層Ｌ
Ｍの電着終期には３Ａ／ｄｍ²となるように設定し、図
３２に示すように、Ｍｎの勾配濃度を有する低マンガン
合金層ＬＭを形成した。さらに、高硬度層形成工程で
は、応力緩和層工程に引き続いて３Ａ／ｄｍ²一定の電
流密度により、Ｍｎ濃度が０．４重量％の高マンガン合
金層ＨＭを形成した。

【０１００】

【表２】

【０１０１】表２および図３３に示すように、３Ａ／ｄ
ｍ²一定の電流密度により、高マンガン合金層単層のみ
で形成されたコンタクトプローブの場合は、内部応力が
１８．８Ｋｇ／ｍｍ²であるのに対し、Ｍｎの濃度勾配
を有する低マンガン合金層と高マンガン合金層を備えた
コンタクトプローブの場合は、内部応力が１１．９Ｋｇ
／ｍｍ²であった。すなわち、高マンガン合金層のみで
構成されている場合に比べて、低マンガン合金層を有す
るコンタクトプローブでは、電着時の応力が約６割に軽
減されていることが分かる。

【０１０２】

【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、高
マンガン合金層がマンガン濃度０．０５重量％以上のＮ
ｉ−Ｍｎ合金であるので、常温および高温加熱後でもＨ
ｖ３５０以上の高硬度を得ることができるとともに、低
マンガン合金層が高マンガン合金層より低いマンガン濃
度のＮｉ−Ｍｎ合金で形成されているので、高マンガン
合金層単層で形成された場合に比べて靱性を高くするこ
とができる。したがって、コンタクトピン全体として、
耐熱性に優れ、高い硬度および優れた靱性を得ることが
できるとともに、長期に亙る繰り返しの使用にも十分耐
え得る高い信頼性を有することができる。

【０１０３】（２）請求項２記載のコンタクトプローブ
によれば、高マンガン合金層のＭｎ濃度を１．５重量％
以上に設定することにより、低マンガン合金層のみで靱
性を維持するだけでなく、高マンガン合金層自体にもコ
ンタクトプローブとして適度な靱性を与えることがで
き、コンタクトピン全体としてより優れた靱性を有する
ことができる。

【０１０４】（３）請求項３記載のコンタクトプローブ
によれば、低マンガン合金層のＭｎ濃度が漸次高く設定
されているので、高マンガン合金層との界面における硬
度および靱性の急峻な変化を緩和することができる。し
たがって、両層の熱膨張係数の相違により発生するコン
タクトピンの反りを大幅に軽減することができ、測定時
の温度変化による反りを抑制して安定した接触圧等を維
持することができる。

【０１０５】（４）請求項４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って前記フィルムの伸びが抑制さ
れ、各コンタクトピンの間隔にずれが生じ難くなり、コ
ンタクトピンを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。したがって、測定対象物であるＩＣチ
ップやＬＣＤ等の端子以外の場所に、高硬度のＮｉ−Ｍ
ｎ合金で形成されたコンタクトピンが当接することによ
って生じる損傷等を防ぐことができる。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。

【０１０６】（５）請求項５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、金属フィルムの上方
に配された前記配線用基板の基板側パターン配線や他の
配線が金属フィルムと直接接触しないのでショートを防
ぐことができる。また、第二のフィルムが金属フィルム
を被覆してその酸化を防止することができる。

【０１０７】（６）請求項６記載のプローブ装置によれ
ば、強弾性フィルムがコンタクトピンの先端側を上方か
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、高硬度のＮｉ−Ｍｎ合金で形成された各ピンに
均一な接触圧が得られる。すなわち、測定対象物にコン
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。

【０１０８】（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ピンを押
圧するときに緩衝材となるため、強弾性フィルムとの摩
擦によりコンタクトピン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。したがって、高硬度のＮｉ−Ｍｎ合金で形成された
先端部の接触圧が、長期に亙って均一に得られる。

【０１０９】（８）請求項８記載のコンタクトプローブ
の製造方法では、先に応力間和装形成工程でメッキ形成
される低マンガン合金層が、高硬度層形成工程で形成さ
れる高マンガン合金層に比べてマンガン濃度が低いた
め、電着初期に発生する応力を低マンガン合金層によっ
て軽減することができる。したがって、皮膜の成長過程
に応力が持ち越されて発生する第２の金属層全体の湾
曲、第１の金属層との剥離および第１の金属層の破れ等
が抑制され、製造歩留まりを大幅に向上させることがで
きる。

【０１１０】（９）請求項９記載のコンタクトプローブ
の製造方法では、応力緩和層形成工程において、Ｍｎ濃
度を漸次高くして低マンガン合金層がメッキ形成される
ので、低マンガン合金層の厚さ方向においてＭｎ濃度が
勾配し、高マンガン合金層と低マンガン合金層とのＭｎ
濃度の差が徐々に小さくされる。したがって、両層界面
におけるＭｎ濃度の急峻な変化が緩和され、上記界面に
おけるメッキ時の応力集中を抑制することができる。

【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
形態を示す拡大模式図である。

【図２】 図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】 本発明に係るコンタクトプローブの第１実施
形態における製造方法を工程順に示す要部断面図であ
る。

【図４】 本発明に係るコンタクトプローブの第１実施
形態におけるプローブ装置（チップキャリア）の分解斜
視図である。

【図５】 本発明に係るコンタクトプローブの第１実施
形態におけるプローブ装置（チップキャリア）の外観斜
視図である。

【図６】 図５の要部が拡大されたＢ−Ｂ線断面図であ
る。

【図７】 本発明に係るコンタクトプローブの第２実施
形態を示す要部斜視図である。

【図８】 本発明に係るコンタクトプローブの第２実施
形態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】 本発明に係るコンタクトプローブの第２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１１】 本発明に係るコンタクトプローブの第２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１２】 図１１のＥ−Ｅ線断面図である。

【図１３】 本発明に係るプローブ装置の第３実施形態
におけるコンタクトプローブを示す斜視図である。

【図１４】 図１３のＦ−Ｆ線断面図である。

【図１５】 本発明に係るプローブ装置の第３実施形態
におけるコンタクトプローブ挟持体を示す分解斜視図で
ある。

【図１６】 本発明に係るプローブ装置の第３実施形態
を示す斜視図である。

【図１７】 本発明に係るプローブ装置の第３実施形態
におけるコンタクトプローブ挟持体を示す斜視図であ
る。

【図１８】 図１６のＸ−Ｘ線断面図である。

【図１９】 本発明に係るプローブ装置の第４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側面図
である。

【図２０】 本発明に係るプローブ装置の第４実施形態
に関してプローブ装置の従来の欠点を示す側面図であ
る。

【図２１】 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挟持体に組み込まれたコン
タクトプローブを示す側面図である。

【図２２】 本発明に係るコンタクトプローブの第５実
施形態に関して図１３のＤ方向矢視図である。

【図２３】 本発明に係るコンタクトプローブの第５実
施形態を示す側面図である。

【図２４】 本発明に係るプローブ装置の第６実施形態
におけるコンタクトプローブ挟持体に組み込まれたコン
タクトプローブを示す側面図である。

【図２５】 本発明に係るプローブ装置の第７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２６】 本発明に係るプローブ装置の第７実施形態
におけるコンタクトプローブ挟持体に組み込まれたコン
タクトプローブを示す側面図である。

【図２７】 本発明に係るプローブ装置の第８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２８】 本発明に係るプローブ装置の第８実施形態
におけるコンタクトプローブ挟持体に組み込まれたコン
タクトプローブを示す側面図である。

【図２９】 本発明に係るプローブ装置の第９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３０】 本発明に係るプローブ装置の第９実施形態
におけるコンタクトプローブ挟持体に組み込まれたコン
タクトプローブを示す側面図である。

【図３１】 本発明に係るコンタクトプローブの先端部
におけるＭｎ濃度と硬度との関係を示すグラフである。

【図３２】 本発明に係るコンタクトプローブの製造方
法におけるＮｉ−Ｍｎ合金層の厚さとＭｎ濃度との関係
を概略的に示すグラフである。

【図３３】 本発明に係るコンタクトプローブの製造方
法および従来の製造方法によるコンタクトピンの各々の
内部応力を示すグラフである。

【符号の説明】

１，１６ コンタクトプローブ ２ 樹脂フィルム ３ パターン配線 ３ａ コンタクトピン（先端部） １３ 上板（支持部材） ９０ ＬＣＤ（測定対象物） １００ プローブ装置 １１０ コンタクトプローブ挟持体（支持部材） ２００ コンタクトプローブ ２０１ 樹脂フィルム ２０１ａ 樹脂フィルム（幅広樹脂フィルム） ２０２ 第二の樹脂フィルム ３００ ＴＡＢＩＣ（配線用基板） ３０１ 端子 ４００ 強弾性フィルム ５００ 金属フィルム ＡＵ Ａｕ層 Ｉ ＩＣチップ（測定対象物） Ｎ Ｎｉ−Ｍｎ合金層 ＬＭ 低マンガン合金層 ＨＭ 高マンガン合金層 ＰＩ ポリイミド樹脂

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三島 昭史 埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社総合研究所内 (72)発明者 臂 利玄 埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社総合研究所内 (72)発明者 増田 昭裕 埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社総合研究所内

Claims (9)

【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、 少なくとも前記先端部は、ニッケル−マンガン合金で形
   成されるとともに、マンガン濃度が０．０５重量％以上
   に設定された高マンガン合金層と、該高マンガン合金層
   より低いマンガン濃度に設定された低マンガン合金層と
   を具備す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、 前記高マンガン合金層は、マンガン濃度が１．５重量％
   以下に設定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、 前記低マンガン合金層は、厚さ方向でマンガン濃度が前
   記高マンガン合金層に向けて漸次高く設定されているこ
   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いずれかに記載のコンタ
   クトプローブにおいて、 前記フィルムには、金属フィルムが直接張り付けられて
   設けられていることを特徴とするコンタクトプローブ。
5. 【請求項５】 請求項４記載のコンタクトプローブにお
   いて、 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ことを特徴とするコンタクトプロ
   ーブ。
6. 【請求項６】 請求項１から５のいずれかに記載のコン
   タクトプローブと、 前記フィルム上に配されて該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と、 該強弾性フィルムと前記コンタクトプローブとを支持す
   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。
7. 【請求項７】 請求項６記載のプローブ装置において、 前記フィルムは、前記強弾性フィルムが前記コンタクト
   ピンを押圧するときに緩衝材となるように前記強弾性フ
   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。
8. 【請求項８】 フィルム上に複数のパターン配線を形成
   しこれらのパターン配線の各先端部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コンタクトプロ
   ーブの製造方法であって、 基板層の上に前記コンタクトピンの材質に被着または結
   合する材質の第１の金属層を形成する第１の金属層形成
   工程と、 前記第１の金属層の上にマスクを施してマスクされてい
   ない部分に、前記コンタクトピンに供される第２の金属
   層をメッキ処理によりニッケル−マンガン合金で形成す
   るメッキ処理工程と、 前記マスクを取り除いた第２の金属層の上に前記コンタ
   クトピンに供される部分以外をカバーする前記フィルム
   を被着するフィルム被着工程と、 前記フィルムと第２の金属層とからなる部分と、前記基
   板層と第１の金属層とからなる部分とを分離する分離工
   程とを備えてなり、 前記メッキ処理工程は、マンガン濃度が０．０５重量％
   以上に設定された高マンガン合金層を形成する高硬度層
   形成工程と、前記高マンガン合金層より低いマンガン濃
   度に設定された低マンガン合金層を形成する応力緩和層
   形成工程とを備え、 該応力緩和層形成工程終了後に前記高硬度層形成工程を
   行い、前記第２の金属層を前記低マンガン合金層、前記
   高マンガン合金層の順に積層して形成することを特徴と
   するコンタクトプローブの製造方法。
9. 【請求項９】 請求項８記載のコンタクトプローブの製
   造方法において、 前記応力緩和層形成工程は、マンガン濃度を漸次高くし
   て前記低マンガン合金層を形成することを特徴とするコ
   ンタクトプローブの製造方法。