专利名称：接触探针及其制造方法和检查装置以及检查方法
技术领域：
本发明涉及在对半导体衬底或液晶显示器等被检查回路进行电气检查的检查装置中使用的接触探针及其制造方法。还涉及在该检查中使用的检查装置和检查方法。
背景技术：
对由半导体衬底或液晶显示器等形成的回路的检查，一般地，使用具有电极部(称作探针卡等)的检查装置进行，该电极部基于作为检查对象的回路图形配置了多个称作接触探针的接触头(或者接触针)。为求得接触探针小型化，例如，在特开2000-162241号公报中发表的，通过蚀刻和电铸组合的方法，可以制造直径为0.1mm以下的极细微接触探针。至于该接触探针一根一根的结构，现在，在特愿2000-164407号中提出了如图35所示的结构。在该接触探针是通过弹簧部52支持尖端部501。这个是使用如图36所示的图形的掩膜，通过蚀刻和电铸而形成。
同样地，使用蚀刻和电铸制造探针的方法在特开平11-337575号公报等中也公开发表了。
一般，在被检查回路的表面大多都形成氧化膜等绝缘膜。在检查中为了确保良好的电气接触，必须要刺破在被检查回路表面形成的自然氧化膜等绝缘膜。为了刺破绝缘膜最好适当地提高接触压。为此，在接触探针的尖端，例如提出了如图37那样使尖端部501a削尖的方案。
但是，用通过蚀刻和电铸形成导电性接触探针的方法，因为是以平面图形为基础作三维形状，这样，即使使用图37那样的图形作为所得到的接触探头的尖端突起的尖端部501a实际上会成为如图38所示的三角柱形，成为线接触。再有，也提出了使用如图39所示的掩膜制作如图40所示的接触探针的方案，然而，此时尖端部501b也还形成三角柱形，成为线接触。即，哪一种也成不了点接触，不能将接触压提高到一定值以上。
再有，为了刺破绝缘膜必须提高接触压到规定程度，可是接触探头越纤细其本身强度越低，越难以提高荷重。再有，最好不对被检查的衬底施加大的压力。
作为有效地刺破绝缘膜的办法，例如在特开平2000-292436号公报中发表的设计了使接触探针本体转动的机构。但是，该方法由于使用多个零件组装，使结构复杂难以小型化，且免不了增加成本。
再有，接触探针的尖端如针状地尖锐为佳。在用蚀刻和电铸制造接触探针的方法中，因为是通过以平面掩模为基础作成的模型制造三维形状，例如，既便使用打开如图41A所示的形状的窗口图形作成接触探针，其尖端的突出部91也成为如图41B所示的立体图那样的三角柱状。即对检查回路形成线接触，接触面积增大，因此，产生为刺破绝缘膜必须用比必要的大的接触压接触和为使尖端呈针尖状还必须进行其他加工的问题。
发明内容
本发明第一方面的目的是提供尖端部更尖锐并且能点接触的接触探针及其制造方法。
本发明第二方面的目的是提供即使施加低的接触压也能刺破被检查回路表面的绝缘膜并可取得良好的电气接触的接触探针的结构及其制造方法，并且提供应用接触探针的检查装置和检查方法。
为了达到上述目的，基于本发明第一方面的接触探针具有尖端部，其由基于规定的图形在一个方向形成的电铸金属层制成。上述尖端部通过具有通过机加工形成的和上述电铸的形成方向斜交的斜面呈尖状。由于通过采用该构成尖端部成尖状因此对于检测对象不是线接触，能形成点接触，能提高接触压。
为了达到上述目的，基于本发明第一方面的接触探针的制造方法包括电铸工序，其使用在衬底上配置的，具有和接触探针对应形状的图形框，进行电铸而填平上述图形框的间隙、形成金属层；尖端加工工序，其将上述金属层中要成为上述接触探针尖端部的部分斜着削成尖；取出工序，其从上述图形框中只取出上述金属层。通过采用该工序，能将现有的尖端的三角柱部分加工成四面锥，能形成比现在尖的尖端部。其结果，对测量对象不是线接触，能形成点接触，能提高接触压。
在上述发明中理想的是上述尖端加工工序用刃的外缘剖面是V字形的转动刀，通过切削上述图形框和上述金属层的交界处进行。通过采用该构成，只作直线的切削就能在尖端部形成斜面。
在上述发明中理想的是上述尖端加工工序是通过放电加工切削上述金属层的尖端。通过采用该方法不会使应该成为接触探针的尖端部的部分因荷重而变形，能够进行高精度的加工。
在上述发明中理想的是上述尖端加工工序包括形成突起工序，其在通过上述放电加工形成的加工面上利用放电加工痕形成突起。通过采用该工序，在接触探针的尖端部形成突起，能提高接触压。
在上述发明中理想的是用比上述加工面硬度高、比成为上述加工面表面的材料电阻小的金属覆盖上述加工面，通过采用该构成能提高微小突起的机械强度，能防止因接触时的压力而使微小突起的接触部分损坏，同时能提高电气接触性。
在上述发明中理想的是上述图形框是通过蚀刻在上述衬底上形成的抗蚀膜而形成图形。通过采用该方法能高精度地形成图形框。
在上述发明中理想的是上述图形框是用模具成型的树脂制的图形框。通过采用该方法能容易地制成多个图形框，使生产率提高。
为了达到上述目的，在基于本发明第二方面第一例的接触探针，由尖端部和基部构成；其尖端部在一端具有接触被检查回路的接触端，其全体略成柱状；其基部对着该尖端部的接触端的相反侧的另一端并且保持间隙而设置。通过按压该尖端部与被检查回路接触，该尖端部和该基部接触，并且通过进一步压紧，由于在接触面产生移动，所以使该尖端部在被检查回路的表面平行移动。这样，在按压接触探针与被检查回路接触时，接触探针的接触端好象刨开被检查回路的表面似地移动，因而，能刨破表面的绝缘膜并与检查回路可靠地接触。在此，与尖端部的接触端相反侧的另一端形成相对该柱状的尖端部的轴线非垂直的端面，与该另一端相对的基部的端面只要平行于该尖端部的端面就可以。在按压接触时，尖端部和基部的相对的端面互相压接，通过进一步压紧，尖端部在面和面错开方向移动，因而能获得上述效果。从容易加工方面考虑相对的面是平行的平面是理想的，然而也不一定是平行的面，例如一方是突起状也可以，只要尖端部和基部是在和被检查回路的表面平行的方向相对地移动配合就行。尖端部和基部是通过具有一定的反弹力并且具有导电性的连接部连接的结构。尖端部、基部以及连接部通过蚀刻和电铸形成一体。这样，不组装多个零件，而是用一个部件就能获得理想的接触探针，所以可能形成小型化和低成本化。这里，所谓蚀刻和电铸加工，如众所周知，是用理想形状的掩膜通过紫外线或X线曝光，然后蚀刻制成定型的凹部，再通过电铸用金属填充该定型凹部这样的方法。进而，也包括以通过蚀刻和电铸制作的模型为原型，利用该模型制造多个树酯型，再使用各个树酯型通过电铸制造接触探针的方法。通过这样的方法，不用增加蚀刻的次数就能低价制造大量的接触探针。
在基于本发明第二方面第二例的接触探针，由尖端部和基部以及连接该尖端部和该基部的多个连接部构成，其尖端部略成柱状，在其一端具有接触被检查回路的接触端；其基部是筒状，和柱状的尖端部的轴同轴设置。该各连接部在和该尖端部的轴方向垂直的平面内成曲线状；通过按压该尖端部与被检查回路接触，使该尖端部以其轴为中心转动。通过这样简单的构造就能使尖端部转动，通过尖端部的转动，接触端刺破被检查回路表面的绝缘膜，能获得良好的接触。再有，因为只是以尖端部和基部及其连接部构成简单的结构，所以能获得小型、低成本的接触探针。
基于本发明第二方面第三例的接触探针，由本体部和支持部构成；其本体部具有接触被检查回路的接触端；其支持部位于该本体部近处，至少有1个。该支持部当按压该本体部与被检查回路接触时，与该本体部一起接触被检查回路配置，并且规定该支持部在按压接触方向具有比该本体部低的弹性常数。在将作为接触探针尖端的接触端按压与被检查回路接触时，因为在被检查回路的表面形成的绝缘膜上接触端发生滑动，所以也有不能刺破绝缘膜取得良好接触有效地施加接触压的情况。通过上述结构，因为在接触接触端的同时支持部被按压接触在被检查回路的表面，所以能防止接触部向横方向滑动，能使接触部垂直地按压接触在回路上。该构成单独地使用也有效果，如果和上述第一例、第二例构成一起使用就更有效果。
基于本发明第二方面的接触探针的第四例设置了还原气体气路，其用于向接触被检查回路的部分吹还原气体。还原气体是具有能除去被检查回路表面的氧化绝缘膜效果的气体，如氯气、氟气等气体。通过对接触部吹还原气体，能除掉接触部近处的绝缘膜，能得到良好的电气接触。也能使还原气体作用于被检查回路全部表面，然而，由于具有只向接触部吹气的气路，所以用少量气体就能有效地除去绝缘膜，能将还原气体对其他部件的影响抑制在最小限。
为了达到上述目的，在基于本发明第二方面制造第一例的检查装置，具有上述的任意一种接触探针。通过采用该结构，在被检查回路的表面覆盖着氧化膜时，也能通过接触探针的尖端刨开氧化膜而确保导通，形成能进行检查的检查装置。
在基于本发明第二方面第二例制造的检查装置具有导入还原气体机构，其使被检查回路接触还原气体；接触探针，其在上述还原气体气氛中接触上述被检查回路。通过采用该构成，在被检查回路的表面覆盖氧化膜时，也能通过还原气体除去氧化膜，因此能形成在接触探针接触时更可靠地导通的检查装置。
在该检查装置的一例，接触探针最好包括本体部，其具有接触上述被检查回路的接触端；还原气体气路，其与该本体部邻接设置，在该接触端和上述被检查回路接触的部分吹上述还原气体。这样，因为能够只在必要的部分集中地吹还原气体，所以能有效地使用少量还原气体。或者在该检查装置的另一例最好具有气腔，其使被检查回路和接触探针都保持在还原气体的气氛中。这样，即使不考虑用于吹还原气体的气路的配置，也能使被检查回路确实地接触还原气体。
为了达到上述目的，基于本发明第二方面的检查方法，将被检查回路配置于还原气体中，使接触探针接触而取得电气导通。通过采用该方法，在被检查回路的表面被氧化膜覆盖时，也能通过还原气体除去氧化膜，因而，能形成接触接触探针时更可靠地导通的检查方法。
在该检查方法最好是上述的接触探针是通过蚀刻和电铸制造的接触探针。特别是通过蚀刻和电铸制造的接触探针多用于细微而且高密度的回路检查，因而氧化膜的存在就成为问题。对此，在本发明因为在有还原气体的环境中在除去氧化膜的同时进行检查，所以能更确实地导通，能进行正确有效的检查。另外，也研究了在各接触探针的侧面配置喷咀而吹还原气体的方法，然而，在细微并且高密度的回路的检查中，在能够配置接触探针的有限的面积中再要取得设置喷咀的空间就成为问题。因此，与其设置喷咀吹还原气体不如将检查环境置于还原气体之中而不要每一个接触探针单独设置喷咀。在该检查方法，因为不需要设置喷咀，所以能提高接触探针的设置密度。
图1是基于本发明第一方面的实施例一的接触探针的制造方法的第一工序的说明图；图2是基于本发明第一方面的实施例一的接触探针的制造方法的第二工序的说明图；图3是基于本发明第一方面的实施例一的接触探针的制造方法的第三工序的说明图；图4是基于本发明第一方面的实施例一的接触探针的制造方法的第四工序的说明图；图5是基于本发明第一方面的实施例一的接触探针的制造方法的第五工序的说明图；图6是基于本发明第一方面的实施例一的接触探针的制造方法的第六工序的说明图；图7是基于本发明第一方面的实施例一的接触探针的制造方法的第七工序的说明图；图8是基于本发明第一方面的实施例一的接触探针的制造方法的第八工序的说明图；图9是基于本发明第一方面的实施例一的接触探针的制造方法的第九工序的说明图；图10A是现有的接触探针的尖端部的立体图，图10B是基于本发明第一方面的实施例一的接触探针的尖端部的立体图；图11是基于本发明第一方面的实施例一的接触探针的制造方法的转动刀的轨迹的说明图；图12是基于本发明第一方面的实施例一的接触探针的制造方法的转动刀的轨迹的其他形状例的说明图；图13是基于本发明第一方面的实施例二的接触探针的制造方法的第一工序的说明图；图14是基于本发明第一方面的实施例二的接触探针的制造方法的第二工序的说明图；图15是基于本发明第一方面的实施例二的接触探针的制造方法的第三工序的说明图；图16是基于本发明第一方面的实施例二的接触探针的制造方法的第四工序的说明图；图17是基于本发明第一方面的实施例二的接触探针的制造方法的第五工序的说明图；图18是基于本发明第一方面的实施例二的接触探针的制造方法的第六工序的说明图；图19是基于本发明第一方面的实施例二的接触探针的制造方法的第七工序的说明图；图20是基于本发明第一方面的实施例二的接触探针的制造方法的第八工序的说明图；图21是基于本发明第一方面的实施例二的接触探针的制造方法的第九工序的说明图；图22是基于本发明第一方面的实施例三的接触探针的制造方法的第五工序的说明图；图23是基于本发明第一方面的实施例三的接触探针的制造方法的第六工序的说明图；图24是表示基于本发明第二方面的实施例四的一实施例的平面图；图25A、图25B是说明图24的接触探针的作用的图；图26A、图26B、图26C是模式表示图24的接触探针的局部结构例的图；图27A、图27B是表示基于本发明第二方面的实施例五的一实施例的图，图27A是俯视图，图27B是正面图；图28是说明图27A、图27B的接触探针的作用的图；图29是表示基于本发明第二方面的实施例6的一实施例的平面图；图30是表示基于本发明第二方面的实施例7的一实施例的图；图31是模式表示图30的接触探针的装配状态的剖面图；图32是表示基于本发明第二方面的检查装置的一例的剖面图；图33是基于本发明第二方面的检查装置的接触探针的平面图；
图34是表示基于本发明第二方面的检查装置的其他例的剖面图；图35是基于现有技术的接触探针的第一例的立体图；图36是和基于现有技术的接触探针的第一例对应的掩膜图形的平面图；图37是和基于现有技术的接触探针的第二例对应的掩膜图形的尖端部的放大的平面图；图38是基于现有技术的接触探针的第二例的尖端部的放大立体图；图39是和基于现有技术的接触探针的第三例对应的掩膜图形的平面图；图40是基于现有技术的接触探针的第三例的立体图；图41A、图41B是表示通过蚀刻和电铸制造的接触探针的一例的图，图41A是平面图，图41B是表示尖端部的立体图。
具体实施例方式
(实施例一)参照图1～9说明基于本发明第一方面的实施例一的接触探针的制造方法。
首先，在具有导电性的衬底521的上面形成抗蚀膜522。可以使用SUS、Cu、Al等金属衬底、Si衬底、玻璃衬底等用作衬底521。其中，在Si衬底、玻璃衬底等情况下预先要在衬底521的上面用溅射法形成Ti、Al、Cu、Ni、Mo或者它们的合金的金属层，用作底基导电层527。再有，即使在使用金属衬底的场合如果有必要，也可以用溅射法在金属衬底上形成底基导电层。以下，参照
具有底基导电层527的情况。
如图1所示，使用掩膜530，在抗蚀膜522的表面上照射发自同步加速发射光装置的X线523。在此是采用X线蚀刻的方法，然而，也可以代替X线照射UV(紫外线)、使用UV蚀刻的方法。但是无论那一种方法，在显像后都除去曝光部分524的抗蚀膜。其结果，如图2所示地形成具有凹部525的图形框。
如图3所示，进行电铸、用金属层526填充凹部525。作为金属层526的材质可以使用镍、钴、铜或者Ni-Co、Ni-Mn、Ni-Mo、Ni-W、Co-Mo、Co-W等合金。然后，如图4所示，研磨上面、加工成理想的厚度。
如图5所示，使刀的外缘剖面是V字形的转动刀转动、并以通过成为接触探针的尖端部的部分和抗蚀膜522的交界面的方式进给，形成剖面V字形的槽而斜着切削金属层526中要成为尖端部的部分。这样就获得如图6所示的构造。至于转动刀541，例如可以使用切粒机。
如图7所示，通过研磨或者再照射后显像去除衬底521上残留的抗蚀膜522。如图8所示用蚀刻等方法去除底基导电层527。或者，在没有底基导电层527，在衬底521是金属衬底时用蚀刻法等除去衬底521。可以使用湿腐蚀、干腐蚀两种方法作为去除底基导电层527或者衬底521的蚀刻方法。如图9所示，通过只取出金属层526就能得到接触探针。
由于通过刀的外缘剖面是V字形的转动刀541斜着切削金属层526之中成为尖端部的部分，因此如果尖端部的形状是如图10A所示原来的形状，就能形成如图10B所示的形状。即，通过从一方的侧面斜着角度切取，能使尖端的三角柱部分成为四面锥体。如此地形成尖端的尖形，在用作接触探针时对于测量对象就不是线接触而是点接触，能提高接触压。
再有，切削加工该尖端部在本实施方式是在研磨之后进行，然而，也可以在研磨之前进行。在此，通过转动刀541一起切削抗蚀层522和金属层526，然而，也可以只取出金属层526后进行切削加工。
再有，斜着切削尖端部的方法也可以用转动刀541以外的其他加工方法。例如，也考虑用旋切加工、研磨加工等。
图形框不限于一种接触探针的形状，如图11所示，也可以是同时包括多种接触探针形状的图形。此时，最好如图11所示，将各种接触探针的尖端部排列配置在一条直线上，只使转动刀541沿着用点划线表示的轨迹移动，这样，一次就能进行各种接触探针的尖端部的加工。
再有，本发明第一方面是涉及尖端部加工的发明，不取决于弹簧形状可以适用。例如，在图11弹簧的形状为S形，然而弹簧的形状也可以不只一个而是连续多个S形形成的波形状。再有，在图11所示的例之外，例如，在具有如图12所示的形状的弹簧的接触探针，也同样地只使转动刀541沿着用点划线所示的轨迹移动就可以进行加工。
(实施例二)参照图13～图21、图8、图9说明基于本发明第一方面的实施例二的接触探针的制造方法。
如图13所示，使用具有接触探针的形状为凸形的模具532，通过射出成形等形成树酯型533。结果如图14所示，得到具有凹形接触探针形状的树酯型533。研磨该树酯型533贯通凹部，制成如图15所示的树酯图形框534。如图16所示，准备衬底521，其上面如同实施例一所示地形成底基导电层527，在底基导电层527上面粘贴图形框534。其中，正如在实施例一说明的那样，在衬底521是金属衬底的场合，即使不设置底基导电层527也无妨。再有，也可以在衬底521上粘贴树酯型533之后再研磨，使凹部贯通(没作图示)。如图17所示，进行电铸，用金属层526填充凹部525。关于金属层526的材质条件是与在实施例一所述的相同。然后，如图18所示研磨上面，加工成理想的厚度。
如图19所示，使刀的外缘剖面是V字形的转动刀541转动，并以通过成为接触探针的尖端部的部分和树酯图形框534的交界面的方式进给，形成剖面是V字形的槽而斜着切削金属层526中要成为尖端部的部分。这样就得到如图20所示的构造。
如图21所示通过研磨或者再照射后的显像除去在衬底521上残留的树酯图形框534。以下和实施例一的制造方法相同。即，如图8所示，用蚀刻等除去底基导电层527。和在实施例一说明的相同地在没有底基导电层527时用蚀刻除去衬底521。可以使用湿腐蚀、干腐蚀两种方法作为除去底基导电层527或者衬底521的蚀刻方法。如图9所示地通过只取出金属层526就能得到接触探针。
用这样的制造方法也和实施例一同样地能制造尖端是尖形的接触探针。因而作为接触探针使用时对检测对象不是线接触而是点接触，能提高接触压。
(实施例三)参照图1～4、图22、图23、图7～图9说明基于本发明第一方面的实施例三的接触探针的制造方法。
关于在图1～图4所示的工序是和在实施例一说明的工序相同。如图4所示，在研磨金属层526的上面加工成理想的厚度之后，在本实施方式，如图22所示地进行研磨去除抗蚀膜522。然后，如图23所示地通过放电加工电极542进行放电加工。放电加工电极542是尖端形成圆锥状或者V字形的电极。用该放电加工对要成为接触探针的尖端部的部分加工形成斜着的加工面。
在图23所示的例中，在保持金属层526粘接在衬底521的状态进行放电加工，然而也可以从衬底521上取下金属层526之后再进行放电加工。再有，在图23所示的例中，接触探针的尖端部形成如图10B所示地从一侧斜着切削成的形状，然而，也可以对成为接触探针的金属层526从里外两面分别进行放电加工而使尖端部成为四面锥体那样的形状。再有，至于放电加工，在此显示了使用放电加工电极542的型雕刻放电加工的实例，然而，如果同样地能加工尖端部也可以使用金属丝放电加工。
在通过放电加工时，在被加工面一整面上形成多条放电加工痕迹。一条条的放电加工痕是焊口状的痕迹，其是因工件表面的金属在微小的范围熔化并且飞散而形成，该一条条的放电痕的周边部具有在飞散时形成的突起，因而，利用放电加工痕迹能在加工面残留微小突起。
在通过放电加工加工尖端部之后，进行与在实施例一参照图7～图9说明的工序相同的工序。其结果能获得如图9所示的接触探针。
如上所述地通过放电加工形成接触探针时能得到和实施例一相同的效果，并且也还能得到如下的效果。即，通过由放电加工痕迹在加工面上形成的微小突起，能提高作为接触探针使用时的接触压。其原因是在作为接触探针按压接触在对象物上时，微小突起先于加工面本身碰接在对象物上，通过这样会使接触面积更小。
再有，即使用比加工面表面的硬度高、比形成加工面表面的金属材料电阻小的金属覆盖具有该微小突起的接触探针的尖端部也可以。作为这种金属例如有Pd(钯)和Rh(铑)。通过用这种金属覆盖接触探针的尖端部能提高微小突起的机械强度、能防止微小突起接触的部分因接触时的压力而破损。而且，因为覆盖微小突起的金属的电阻小所以能提高电气的接触性。再有，作为用金属覆盖尖端部的方法，例如有电铸、溅射、蒸镀等。
在此，以实施例一为基本例，表示了适用放电加工的例，然而，也可以在实施例二采用图22、图23所示的工序代替图19、图20所示的工序，通过放电加工形成尖端部，此时也能获得相同的效果。
根据以上所示的本发明第一方面，通过在接触探针的尖端部具有斜面，形成比现有的接触探针尖的形状，因此，对于检测对象不是线接触而能形成点接触，能提高接触压。其结果，能更确实地保证电气接触。
(买施例四)用图24说明基于本发明第二方面的实施例四。图24表示尖端部11和基部12通过连接部13连接、形成一体的接触探针的平面图。尖端部11在一端具有与被检查回路接触的接触端，在基部12，设置对着尖端部的另一端14的面15并且保持间隙。再有，图只表示平面图，实际上是具有厚度的形状，尖端部11具有以四角柱为基本例的剖面。因为连接部13具有一定的反弹力，所以在没将接触探针按压接触在被检查回路上的状态，其尖端部和基部之间保持着一定的间隙。
再有，构成接触探针的材料必须是电气导通的金属，在通过电铸制造的场合，特别要使用镍、钴、铜或Ni-Cu、Ni-Mn、Ni-Mo、Ni-W、Co-Mo、Co-W等的合金。再有，通过蚀刻和电铸的制造方法制造的接触探针以直径是100μm以下、长度是约1mm以下程度的细微的接触探针为对象。以下只要无特别说明，在各方法的构成相同。
通过图25A、图25B说明本接触探针的作用。被检查回路20由在衬底21上形成的导体22构成，在其表面已经形成了绝缘膜23。当用大于连接部13的反弹力的力按压尖端部11碰接在被检查回路20的表面上时，尖端部11和基部12各自的相对的面14和15(参照图24)接触(图25A)。因为尖端部和基部是如图所示地以斜的面相对，所以通过进一步压紧会在接触面之间产生滑动，在和轴交叉的方向会产生移动，结果，如图25B箭头所示地尖端部的接触端在被检查回路的表面上平行移动，因而会刨开该表面的绝缘膜23的一部分。
再有，在该例尖端部和基部的相对的面成为平行的面，然而，例如图26A、26B、图26C中模式表示的那样，一面是平面另一面是突起状(图26A)，或者都是曲面(图26B)，或者是曲面和突起的配合(图26C)等，只要是在按压接触时在和轴垂直的方向产生滑动的配合就行。
(实施例五)再有，在图27A、图27B中表示了基于本发明第二方面的实施例五中的接触探针的构造的例。图27B是正面图，图27A是其俯视图。具有与被检查回路接触的接触端的尖端部31通过两根连接部33连接固定在与该尖端部同轴配置的圆筒状的基部32上。各连接部33在图27A的俯视图中看时是略成圆弧状的曲线状，在具有一定的弹力支持着尖端部31的尖端部和基部上沿着同一圆周方向粘接固定。
在图28表示按压该接触探针接触被检查回路时的状态。在图28中双点划线表示按压接触前的状态，实线表示按压接触着的状态，虚线表示隐藏在圆筒状的基部内的部分。通过按压使连接部33在按压方向产生弯曲。此时，因为连接部的长度是一定，所以曲线形状在伸展方向变形，结果使尖端部31产生转动。通过该转动被检查回路表面的绝缘膜就容易被剌破，就能获得良好的电气接触。
(实施例六)参照图29说明基于本发明第二方面的实施例六中的接触探针。图29是表示该接触探针的平面图。由具有接触端的尖端部41和具有反弹力的连接部43以及基部42形成一体，构成本体部，以该基部42作为共用部分和支持部50形成一体。支持部50由接触被检查回路的接触部51和具有反弹力的弹簧部52构成。本体部的尖端部41和支持部50的接触部分51中的哪一个先接触被检查回路是任意的，然而，在本例成为支持部51先接触的构造，在通过支持部51的尖端的摩擦防止接触探针在被检查回路上滑动后，能使尖端部41确实地接触。在此，支持部的弹簧部52的反弹力必须比本体部的弹簧反弹力弱。因为不这样，受支持部的反弹力的阻碍，本体部的接触压不会有效地施加在被检查回路上。
在本例，在本体部的侧面设置一根支持部，然而，通过夹着本体部设置两根或者多根，能更可靠地防止接触端的位置偏移。
支持部的尖端不是以电气接触为目的。而是为了防止位置偏移，因此，其形状没有必要成为尖的，也可以是平面或曲面或者具有凹凸的形状。再有，为了避免电气接触，支持部的材料最好是绝缘物，然而，也可以和本体部一体地用电铸金属形成。在金属的场合，最好在支持部的尖端上施加绝缘覆盖层。
(实施例七)参照图30说明基于本发明的实施例七中的接触探针。图30表示该接触探针的结构例。为了明确地表示流路的结构以A-A剖面图作为正面图，表示俯视、仰视、右侧视各图。在接触探针本体部60的近处设置流通还原气体的气路管70。气路管70是微细的筒状，能引导还原气体只到被检查回路的接触端近处。
在图31中用剖面图表示了装配了这样的接触探针的探针卡的结构，并附加关于供给还原气体的说明。图31表示三个在图30中表示的接触探针并列着的局部剖面。各接触探针的电气配线在探针卡衬底80的内部成为互相独立地配线(没作图示)。形成各接触探针中具有的还原气体气路的气路管70通过探针卡衬底80内的孔连接着设置在探针卡衬底内的共用的气路81，通过在所设的共用气路中供给还原气体，能向各接触部近处引导还原气体(图中用箭头表示)。在此，即使是不设管状体70，而通过探针卡内的共用气路和衬底的孔向各接触探针的近处供给还原气体的结构，也能得到同样的效果，然而最好设置管状体的结构。
图32中表示了具有上述接触探针的检查装置。该检查装置100具有探针卡衬底101，其配列了多个接触探针105。如果将在表面具有被检查回路103的IC衬底104设置在气腔内，通过使接触探针105相对地接近并接触被检查回路103，可以进行检查。作为接触探针105是具有在图24、图26A～图26C、图27A、图27B、图28、图29、图30各图中表示的接触探针中之任意一种都可以。
图33表示接触探针115。接触探针115和图30中表示的接触探针相比不同点是不具有气路管。在图34表示了具有该接触探针115的检查装置。该检查装置110具有探针卡衬底111，其配列了多个接触探针115。如果将在表面具有被检查回路103的IC衬底104设置在气腔内，通过众所周知的导入还原气体的方法(省略图示)，可以在气腔内充满还原气体。结果，被检查回路103被置于还原气体112的环境中。在这个状态中通过接触探针115相对地接近并接触被检查回路103，就能进行检查。
根据以上所示的本发明第二方面可以得到构造简单并且即使是低接触压也能剌破被检查回路表面、能确保合适的电气接触的接触探针，例如通过蚀刻和电铸能够制造。
再有，本次发表的上述实施方式不是在所有的点上都局限于示例。本发明的范围不是上述的说明，而是通过权利要求范围表示的、包括与权利要求范围均等的意义和范围内的全部的变更的内容。
产业上利用的可能性基于本发明的接触探针通过组装在检查装置上，能够使用在半导体衬底或液晶显示器等装置的电气检查中。
权利要求
1.一种接触探针，具有尖端部，其由基于规定的图形在一个方向形成的电铸金属层(526)制成；上述尖端部通过具有通过机加工形成的和上述电铸的形成方向斜交的斜面形成尖状。
2.一种接触探针的制造方法，其包括电铸工序，其使用在衬底(521)上配置的、具有和接触探针对应形状的图形框，进行电铸而填平上述图形框的间隙、形成金属层；尖端加工工序，其将上述金属层中要成为上述接触探针尖端部的部分斜着削成尖；取出工序，其从上述图形框中只取出上述金属层。
3.如权利要求2所述的接触探针的制造方法，其特征在于，上述尖端加工工序用刃的外缘剖面是V字形的转动刀(541)，通过切削上述图形框和上述金属层的交界处进行。
4.如权利要求2所述的接触探针的制造方法，其特征在于，上述尖端加工工序通过放电加工切削上述金属层的尖端。
5.如权利要求4所述的接触探针的制造方法，其特征在于，上述尖端加工工序包括形成突起工序，其在通过上述放电加工形成的加工面上利用放电加工痕形成突起。
6.如权利要求5所述的接触探针的制造方法，其特征在于，用比上述加工面硬度高，比成为上述加工面表面的材料电阻小的金属覆盖上述加工面。
7.如权利要求2～6中的任意一项所述的接触探针的制造方法，其特征在于，上述图形框是通过蚀刻在上述衬底上形成的抗蚀膜(522)而形成图形。
8.如权利要求2～6中的任意一项所述的接触探针的制造方法，其特征在于，上述图形框是用模具(532)成型的树酯制的图形框。
9.一种接触探针，其特征在于，由尖端部(11)和基部(12)构成；其尖端部在一端具有接触被检查回路的接触端，全体略成柱状；其基部对着该尖端部(11)的接触端的相反侧的另一端并且保持间隙而设置；通过按压该尖端部(11)与被检查回路(20)接触，该尖端部(11)和该基部(12)接触，并且，通过接触面(14，15)的偏移，该尖端部(11)在与被检查回路(20)的表面平行方向移动。
10.如权利要求9所述的接触探针，其特征在于，与尖端部(11)的接触端相反侧的另一端形成相对该柱状的尖端部(11)的轴线非垂直的端面，与该另一端相对的基部(12)的端面平行于该尖端部的端面。
11.如权利要求9所述的接触探针，其特征在于，尖端部(11)和基部(12)通过连接部(13)连接着，该连接部(13)用具有一定的反弹力并且具有导电性的材料形成，该尖端部(11)、该基部(12)以及该连接部(13)形成一体。
12.一种接触探针，其特征在于，由尖端部(31)和基部(32)以及连接该尖端部(31)和基部(32)的多个连接部(33)构成；其尖端部略成柱状，在其一端具有接触被检查回路(20)的接触端；其基部是筒状，和柱状的尖端部(31)的轴同轴设置；该各连接部(33)在和该尖端部(31)的轴方向垂直的平面内成曲线状；通过按压该尖端部(31)与被检查回路接触，使该尖端部(31)以其轴为中心转动。
13.如权利要求12所述的接触探针，其特征在于，尖端部(11)和基部(12)通过连接部(13)连接着，该连接部(13)用具有一定的反弹力并且具有导电性的材料形成，该尖端部(11)、该基部(12)以及该连接部(13)形成一体。
14.一种接触探针，其特征在于，由本体部和支持部(50)构成，其本体部具有接触被检查回路的接触端；其支持部位于该本体部近处，至少有1个；该支持部(50)当按压该本体部与被检查回路接触时，与该本体部一起接触被检查回路配置，并且规定该支持部(50)在按压接触方向具有比该本体部低的弹性常数。
15.如权利要求14所述的接触探针，其特征在于，上述本体部和上述支持部(50)共用基部(42)形成一体。
16.一种接触探针，其特征在于，设置本体部(60)，其具有与被检查回路接触的接触端；还原气体气路(70)，其邻接该本体部(60)，用于向该接触端与被检查回路接触的部分吹还原气体。
17.一种接触探针的制造方法，用于制造如权利要求11、12或者15中之任意一项所述的接触探针，在工序的一部分具有饰刻和电铸工序。
18.一种检查装置，其具有如权利要求9～15中之任意一项中所述的接触探针。
19.一种检查装置，其具有要使被检查回路接触还原气体的还原气体引入机构和接触上述被检查回路的接触探针。
20.如权利要求19所述的检查装置，其特征在于，上述接触探针包括本体部，其具有接触上述被检查回路的接触端；还原气体气路，其和该本体部邻接设置，向该接触端与上述被检查回路接触的部分吹上述还原气体。
21.如权利要求19所述的检查装置，其特征在于，具有气腔，其将上述被检查回路(103)和上述接触探针(115)一起保持在上述还原气体(112)的气氛中。
22.一种检查方法，其将被检查回路(103)配置于还原气体(112)中并且使接触探针接触而取得电气导通。
23.如权利要求22所述的检查方法，其特征在于，上述接触探针是通过蚀刻和电铸制造的接触探针。
全文摘要
一种接触探针的制造方法。其包括电铸工序，其使用在衬底(521)上配置的、具有和接触探针对应形状的图形框的抗蚀层(522)，进行电铸而填平抗蚀层(522)的间隙而形成金属层(526)；尖端加工工序，其将上述金属层(526)中成为接触探针尖端部的部分斜着削成尖；取出工序，其从图形框中只取出金属层(526)。
文档编号G01R3/00GK1527945SQ0280402
公开日2004年9月8日 申请日期2002年1月22日 优先权日2001年1月29日
发明者平田嘉裕, 羽贺刚, 沼泽稔之, 仲前一男, 冈田一范, 依田润, 之, 男, 范 申请人:住友电气工业株式会社