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【発明の名称】 コンタクトプローブの配線切り換え機構
【発明者】 【氏名】石井 利昇

【氏名】植木 光芳

【氏名】松田 厚

【氏名】立川 宣芳

【氏名】吉田 秀昭
【要約】 【課題】コンタクトプローブのパターン配線の変更を簡単且つ容易に行う。

【解決手段】コンタクトプローブ５にＮｉ基合金からなるライン５…を配列したパターン配線６を設ける。２本のライン５Ａ、５Ｂを分断し、隙間１０Ａ、１０Ｂを開けて先端側ライン５Ａ−１、５Ｂ−１の端部に端子１１、１３を設け、基端側端子５Ａ−２、５Ｂ−２の端部に端子１２、１４を設ける。接続配線板１６はグラウンド１７、フィルム層１８、接着剤層１９を積層して直線ライン２０とＶ字ライン２１を設ける。接続配線板１６をライン５Ａ、５Ｂの分断された部分に接続し、直線ライン２０を介して先端側ライン５Ｂ−１と別の基端側ライン５Ａ−２を接続し、Ｖ字ライン２１を介して先端側ライン５Ａ−１と別の基端側ライン５Ｂ−２を接続する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 フィルム層の上に複数本のラインが配列されたパターン配線が備えられ、これらのパターン配線の各先端が前記フィルム層から突出してコンタクトピンとされてなるコンタクトプローブにおいて、前記パターン配線のラインの少なくとも一部が分断されていると共に、第二ラインが備えられた配線部材が設けられ、分断された前記ラインを、前記配線部材の第二ラインを介して他の分断された前記ラインと接続することで、前記コンタクトプローブのパターン配線を変更するようにしたことを特徴とする配線切り換え機構。
【請求項２】 前記配線部材は、金属層からなるグラウンドとフィルム層が積層され、該フィルム層に接着剤層を介して前記第二ラインが固定されてなることを特徴とする請求項１記載の配線切り換え機構。
【請求項３】 前記分断されたラインと前記第二ラインの少なくとも一方に端子が設けられ、これらのラインは前記端子を介して接続されていることを特徴とする請求項１または２記載の配線切り換え機構。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップや液晶パネル等の端子等にコンタクトピンを接触させて電気的なテストを行うために用いられるコンタクトプローブに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ＩＣチップや液晶パネル等の電気テストに用いられるコンタクトプローブとして、例えば特開平６−３１３７８８号公報に開示されているように、フォトリソ法によって製作されているものがある。この公報に開示されたコンタクトプローブでは、ポリイミド樹脂等からなるフィルム層に接着剤を介して複数のＮｉ基合金等の導電性金属からなるパターン配線が熱圧着等によって固定配列されている。また、近年では、フィルム層のパターン配線と反対側の面にＣｕ等の金属層からなるグラウンドを積層して接地したものも提案されている。これによって、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ことが可能となり、高周波域での電気テストを行う場合でも反射雑音による悪影響を防ぐことができ、しかもコンタクトピンの位置ずれも防止できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、コンタクトプローブのＮｉ基合金等によるパターン配線をフォトリソ法等で製作するには、パターン配線が多ピン化されていることもあって、その設計に多大の時間がかかる。また、一度露光用のフォトマスクを設計して製造を開始した後、パターン配線を構成する各配線ラインの設計にミスが発見されたり、或いは設計変更があったりする場合、タングステンタイプであればはんだを外して配線を付け替えればよいが、コンタクトプローブのフィルム層にＮｉ基合金等からなるパターン配線を固定したタイプでは、部分的に配線の変更を行うことはできず、パターン配線全体の設計と製作を最初からやり直す必要があった。このような作業は、極めて煩雑である上に製作コストの著しい増大を招くものであった。
【０００４】本発明は、このような課題に鑑みて、パターン配線の配線の変更を低コストで簡単且つ容易に行うことができる、コンタクトプローブの配線切り換え機構を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係るコンタクトプローブの配線切り換え機構は、フィルム層の上に複数本のラインが配列されたパターン配線が備えられ、これらのパターン配線の各先端がフィルム層から突出してコンタクトピンとされてなるコンタクトプローブにおいて、パターン配線のラインの少なくとも一部が分断されていると共に、（第二の配線をなす）第二ラインが備えられた配線部材が設けられ、分断されたラインを、配線部材の第二ラインを介して他の分断されたラインと接続することで、コンタクトプローブのパターン配線を変更するようにしたことを特徴とするものである。従って、コンタクトプローブのパターン配線を部分的にまたは全体に変更する場合、分断されたラインに対して配線部材の第二ラインを用いて接続し直すことで、コンタクトプローブの分断されたラインを第二ラインを介して別の分断されたラインに接続することができ、パターン配線の変更を簡単且つ容易にできる。
【０００６】また、配線部材は、金属層からなるグラウンドとフィルム層が積層され、このフィルム層に接着剤層を介して第二ラインが固定されて構成されていてもよい。ラインのパターン配線の変更部分となる第二ラインにもフィルム層に重ねてグラウンドが設けられていることで、コンタクトプローブの持つインピーダンスマッチング等の特性が損なわれることはない。尚、この場合、コンタクトプローブにおいても、金属層からなるグラウンドと樹脂フィルム層が積層され、この樹脂フィルム層に接着剤層を介してパターン配線をなす複数本のラインが固定されている。
【０００７】また、コンタクトプローブの分断されたラインと第二ラインの少なくとも一方に、はんだや金等のバンプで形成された端子が設けられ、これらのラインは端子を介して接続されていてもよい。端子を介した接続は、圧着若しくは導電性接着剤によってなされてもよい。コンタクトプローブの分断されたラインと第二ラインを端子を介して接続することで、端子の高さ分だけパターン配線をなすラインと第二ラインとが高さ方向にずれ、互いに接触してショートすることを防止できる。しかも導電性接着剤を用いることで、接続と導通を確実に行える。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１乃至図５により説明する。図１は実施の形態によるコンタクトプローブのパターン配線を示す平面図、図２は図１のＡ−Ａ線縦断面図、図３は図１に示すコンタクトプローブのラインの一部を切断した状態を示す斜視図、図４は第二ラインの配線が示された接続配線板の斜視図、図５は図４に示す接続配線板のＢ−Ｂ線断面図である。図１及び図２に示すコンタクトプローブ１において、例えばＣｕ等の金属層からなるグラウンド２上にポリイミド樹脂等からなる樹脂のフィルム層３が積層されている。フィルム層３上には、接着剤層４を介して多数のライン５からなるパターン配線６が配列されて固定されている。各ライン５は例えばＮｉ基合金等の金属からなり、コンタクトプローブ１の幅が狭くなった先端部１ａから突出する各コンタクトピン５ａを含んでいる。
【０００９】また、各ライン５…は、先端部１ａではコンタクトプローブ１の横幅が狭いためにライン間隔が狭く平行に設定され、基端側に向けて途中から漸次間隔が広げられた後、幅広の基端部１ｂでは、互いに広いライン間隔で平行に設定されている。この基端部１ｂでは、すべてのライン５…に亘って例えば長方形の窓部８が、グラウンド２、フィルム層３及び接着剤層４を除去して形成され、この窓部８を通して各ライン５が図示しないプリント基板の各端子と導通されるようになっている。尚、グラウンド２がコンタクトピン５ａの先端部付近まで延在することによって、コンタクトプローブ１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、高周波域での電気テストを行う場合でも反射雑音による悪影響を防ぐことができ、しかもコンタクトピン５ａの位置ずれも防止できることになる。
【００１０】図１に示すコンタクトプローブ１の基端部１ｂに平行に多数配列されたライン５…の一部、例えば２本のライン５，５（これを便宜的にライン５Ａ、５Ｂとする）について、図３に示すように途中で分断し、必要な長さ分だけラインを切除して隙間１０Ａ、１０Ｂを形成する。このような各ライン５Ａ、５Ｂについて、隙間１０Ａ、１０Ｂを挟んで先端部１ａ側を先端側ライン５Ａ−１、５Ｂ−１、基端側（窓部８側）を基端側ライン５Ａ−２、５Ｂ−２とする。分断された各ライン５Ａ−１、５Ａ−２、５Ｂ−１、５Ｂ−２の隙間１０Ａ、１０Ｂに臨む端部には、それぞれ端子１１，１２，１３，１４が各ラインの面から上方に突出して取り付けられている。尚、各端子１１，１２，１３，１４は、例えばワイヤボンダーを用いて金バンプをパターン配線６の各ライン５Ａ−１、５Ａ−２、５Ｂ−１、５Ｂ−２の端部に突出形成させて、端子としたものである。
【００１１】他方、コンタクトプローブ１とは別に、分断された各ライン５Ａ、５Ｂに連結して配線の変更を行うための接続配線板１６が図４及び図５に示されている。図４及び図５に示す接続配線板１６は、例えば四角形板状とされ、Ｃｕ等の金属層からなるグラウンド１７上にポリイミド樹脂等からなる樹脂のフィルム層１８が積層され、更にフィルム層１８上に接着剤からなる接着剤層１９を介して例えばＮｉ基合金等からなる２本の第二ライン２０，２１が配設されている。従って、接続配線板１６の積層構造は図２に示すコンタクトプローブ１の構造と同一である。２本の第二ライン２０，２１のうち、一方の直線ライン２０は、ライン５Ａの基端側ライン５Ａ−２の端子１２とライン５Ｂの先端側ライン５Ｂ−１の端子１３とを斜めに接続するための配線であり、接続配線板１６の平面視で対角方向に延在する直線状に形成されている。また、他方のＶ字ライン２１は、ライン５Ａの先端側ライン５Ａ−１の端子１１とライン５Ｂの基端側ライン５Ｂ−２の端子１４とを斜めに接続するための配線であり、直線ライン２０と干渉しないように、接続配線板１６の平面視で直線ライン２０を囲うように略Ｖ字状に形成されている。尚、直線ライン２０とＶ字ライン２１は互いに接触しないように分離して配設されている。
【００１２】上述のように構成されたコンタクトプローブ１と接続配線板１６を用いて、コンタクトプローブ１のパターン配線６を一部変更する場合、次のようにして行なわれる。まず、図４に示す接続配線板１６を反転させて、第二ライン２０，２１のうちの直線ライン２０の両端を、ライン５Ａの基端側ライン５Ａ−２の端子１２とライン５Ｂの先端側ライン５Ｂ−１の端子１３とに重なるように接触させ、例えば銀ペースト等の導電性接着剤を用いてそれぞれ固着させる。これによって、同時に、Ｖ字ライン２１の両端がライン５Ａの先端側ライン５Ａ−１の端子１１とライン５Ｂの基端側ライン５Ｂ−２の端子１４とに接触させられ、同じく導電性接着剤でそれぞれ固着させる。このようにして、図１及び図３で示すように、ライン５Ａの基端側ライン５Ａ−２とライン５Ｂの先端側ライン５Ｂ−１とが直線ライン２０を介して接続されて通電可能とされ、同時にライン５Ａの先端側ライン５Ａ−１とライン５Ｂの基端側ライン５Ｂ−２とがＶ字ライン２１を介して接続されて通電可能とされる。しかも第二ラインである直線ライン２０，Ｖ字ライン２１は端子の高さだけパターン配線６の各ライン５…より高い位置にあるために両者が接触することはない。これによって、パターン配線６の一部を簡単に変更できることになる。
【００１３】上述のように本実施の形態によれば、コンタクトプローブ１のパターン配線６について、その一部のライン５Ａ、５Ｂの配線について、簡単且つ容易に変更することができ、その際、元のライン５Ａ、５Ｂの一部を切断すると共に、切除部分に接続配線板１６を装着して第二ライン２０、２１を連結するだけであるから、製作コストも低廉である。しかも、変更した第二ライン２０、２１についてもコンタクトプローブ１と同様に接続配線板１６のグラウンド２で接地してあるから、変更用の第二ライン２０，２１についてもインピーダンスマッチングをとることができ、パターン配線６を変更した後のコンタクトプローブ１で、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。
【００１４】尚、パターン配線６において、配線を変更すべきライン５の数は上述の実施の形態で示した２本のライン５Ａ、５Ｂに限定されることなく、３本またはそれ以上であってもよい。またパターン配線６のすべてのライン５…について分断して、接続配線板１６の対応する適宜配線の第二ラインを接続してパターン配線の変更を全体に亘って行うこともできる。次にパターン配線６の配線切り換え機構について、上述の実施の形態と相違する他の例を変形例として図６及び図７により説明する。図６は変形例によるコンタクトプローブの平面図、図７は接続配線板の斜視図である。尚、上述の実施の形態と同一の部材には同一の符号を用いてその説明を省略する。図６に示すコンタクトプローブ３０において、多数のライン５…が配列されたパターン配線６において、間に分断しない１本のライン５を挟んでその両側の３本のライン５を分断してこれらをそれぞれライン５Ｃ、５Ｄ、５Ｅとする。
【００１５】分断されたライン５Ｃ、５Ｄ、５Ｅについて、それぞれ隙間１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅをおいて先端部１ａ側を先端側ライン５Ｃ−１、５Ｄ−１、５Ｅ−１、基端側（窓部８側）を基端側ライン５Ｃ−２、５Ｄ−２、５Ｅ−２とする。そして、先端側ライン５Ｃ−１、５Ｄ−１、５Ｅ−１の隙間１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅに臨む端部には金バンプ等で形成された端子３１，３２，３３がそれぞれ設けられ、また基端側ライン５Ｃ−２、５Ｄ−２、５Ｅ−２の隙間１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅに臨む端部には同様に端子３４、３５、３６がそれぞれ設けられている。
【００１６】他方、図７に示すように、先端側ライン５Ｃ−１、５Ｄ−１、５Ｅ−１と基端側ライン５Ｃ−２、５Ｄ−２、５Ｅ−２を配線変更して接続するための配線接続板３８には、グラウンド１７と積層されたフィルム層１８上に接着剤からなる接着剤層１９を介して例えばＮｉ基合金等の金属からなる３本の第二ライン３９，４０，４１が配設されている。３本の第二ライン３９、４０，４１のうち、長さの大きい直線ライン３９は、ライン５Ｃの先端側ライン５Ｃ−１の端子３１とライン５Ｅの基端側ライン５Ｅ−２の端子３６とを接続するための斜めの配線である。また、長さの短い直線ライン４０は、ライン５Ｃの基端側ライン５Ｃ−２の端子３４とライン５Ｄの先端側ライン５Ｄ−１の端子３２とを接続するための斜めの配線である。また、Ｌ字ライン４１は、ライン５Ｄの基端側ライン５Ｄ−２の端子３５とライン５Ｅの先端側ライン５Ｅ−１の端子３３とを接続するための配線であり、長短の直線ライン３９、４０と干渉しないように、接続配線板１６の平面視で略Ｌ字状に形成されている。尚、各第二ライン３９，４０，４１は互いに接触しないように分離して配設されている。
【００１７】従って、図７に示す接続配線板３８を反転させて、第二ライン３９，４０，４１を、パターン配線６のライン５Ｃ、５Ｄ、５Ｅに対向させて、長さの大きい直線ライン３９を、先端側ライン５Ｃ−１の端子３１と基端側ライン５Ｅ−２の端子３６とに接続し、長さの短い直線ライン４０を、基端側ライン５Ｃ−２の端子３４と先端側ライン５Ｄ−１の端子３２とに接続し、Ｌ字ライン４１を、基端側ライン５Ｄ−２の端子３５と先端側ライン５Ｅ−１の端子３３とに接続して導電性接着剤で互いに固定すればよい。
【００１８】尚、上述の実施の形態等では、コンタクトプローブ１のパターン配線６の分断されたライン５Ａ〜５Ｅの端部に端子を設けることとしたが、これに代えて接続配線板１６，３８の各第二ラインの両端に端子を設けるようにしてもよい。或いは両方に端子を設けてもよい。また、実施の形態では、接続配線板１６，３８を設けるコンタクトプローブ１のパターン配線６のライン分断位置を幅広の基端部１ｂとしたが、ライン分断位置は、幅狭の先端部１ａでもよいし、先端部１ａと基端部１ｂの間の幅が変化する領域でもよい。接続配線板１６，３８は配線部材を構成する。
【００１９】
【発明の効果】上述のように、本発明に係るコンタクトプローブの配線切り換え機構は、コンタクトプローブのラインの少なくとも一部が分断されていると共に、第二ラインが備えられた配線部材が設けられ、分断されたラインを、配線部材の第二ラインを介して他の分断されたラインと接続させることで、コンタクトプローブのパターン配線を変更するようにしたから、コンタクトプローブのラインを分断した位置から第二ラインを介して別のラインの分断した位置に接続することができ、パターン配線の変更を簡単且つ容易にできる。しかも配線を変更すべき部分のみを配線部材によって変更すればよいから、設計及び製作の全面的なやり直しが必要でなく簡単且つ容易に、しかも低コストで製作できる。
【００２０】また、配線部材は、金属層からなるグラウンドとフィルム層が積層され、このフィルム層に接着剤層を介して第二ラインが固定されているから、パターン配線の変更部分においてもコンタクトプローブの持つインピーダンスマッチング等の特性が損なわれることはない。また、コンタクトプローブの分断されたラインと第二ラインの少なくとも一方に端子が設けられ、これらのラインは端子を介して接続されているから、端子の高さ分だけパターン配線をなすラインと第二ラインとが上下方向にずれてショートすることを防止でき、しかも導電性接着剤等を用いることで、接続と導通を確実に行える。
【出願人】 【識別番号】０００００６２６４
【氏名又は名称】三菱マテリアル株式会社
【出願日】 平成９年（１９９７）１１月２８日
【代理人】 【弁理士】
【氏名又は名称】志賀 正武 （外１１名）
【公開番号】 特開平１１−１６０３５７
【公開日】 平成１１年（１９９９）６月１８日
【出願番号】 特願平９−３２９２４６