专利名称：导电性触头保持器及其制造方法、导电性触头单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及以下所述的技术，由支持体保持，且具有与配置有外部连接用端子的端子面的被接触体的所述端子面相对的接触面，且收容对应于所述外部连接用端子排列于该接触面上并且与所述外部连接用端子电连接的多个导电性触头的技术。
背景技术：
一直以来，针对检查形成于硅基板上的半导体元件等的电路构造之际使用的导电性触头单元，例如提出了直径200mm左右的半导体晶片用的导电性触头单元(例如，参照专利文献1)。这样的导电性触头单元具有如下的构造对应于外部连接用端子的排列图形配置导电性触头，所述导电性触头与配备于形成在半导体晶片上的多个半导体元件上的所有的外部连接用端子电连接。导电性触头单元通过具有这样的构造，可以对形成于半导体晶片上的所有的半导体元件同时进行检查，从而与在从半导体晶片薄片状地切下半导体元件之后进行检查的情况比较，存在有可以高效地进行检查的优点。
图8是表示现有的导电性触头单元的一例的剖面图。如图8所示，现有的导电性触头单元具备在配置有导电性触头的区域形成有开口部的、由金属材料构成的保持器基板101；嵌入于形成在保持器基板101上的开口部中的保持器孔形成部102；收容于形成在保持器孔形成部102上的保持器孔103中的导电性触头104；以及具有与导电性触头104电连接的电极105的电路基板106。
如图8所示的导电性触头104排列为对应于配备在半导体晶片等被接触体107上的外部连接用端子108的配置。导电性触头104具有如下的构造具备弹簧部件，且在与配备于被接触体107上的外部连接用端子108电连接之际可以在轴向上伸缩。如图8所示的导电性触头单元，使用这样的导电性触头104电连接配备于电路基板106上的电极105、和配备于被接触体107上的外部连接用端子108，进行加速试验等。
专利文献1特开2000-188312号公报(第2页、第3图)但是，现有的导电性触头单元因为具备由金属材料形成的保持器基板101，所以存在各种各样的问题。首先，现有的导电性触头单元具有难以使保持器基板101的线膨胀系数与被接触体107的线膨胀系数近似或者一致这一问题。
通常，被接触体107在例如是半导体晶片的情况下，以硅为主成分形成。另一方面，保持器基板101如上所述由金属材料形成，通常，金属材料的线膨胀系数为与硅不同的值。因而，在加速试验时在高温条件下进行被接触体107的检查的情况下，因线膨胀系数的不同而导致在导电性触头104与外部连接用端子108之间产生位置偏离，从而难以进行正确的检查。特别是，因为考虑强度等条件来确定构成保持器基板101的金属材料，所以材料选择的范围原本就较窄，从而不牺牲强度等的情况下构成与被接触体107的线膨胀系数近似或者一致的保持器基板101这一操作不是容易的。
又，现有的导电性触头单元存在难以控制形成于保持器基板101上的开口部的尺寸这一问题。即，在由金属材料构成保持器基板101的情况下，通过进行蚀刻处理等形成开口部，不过通常蚀刻处理不仅仅在保持器基板101的厚度方向上进行，也在与厚度方向垂直的方向上进行。因为在与厚度方向垂直的方向上进行的所谓侧向蚀刻具有随着保持器基板101的厚度增加而扩大的倾向，所以在对具有某种程度的厚度的保持器基板101进行蚀刻处理的情况下，因侧向蚀刻而导致的影响明显存在，从而成为在嵌入保持器孔形成部102中之际产生位置偏离等的原因。
发明内容
本发明正是鉴于上述问题而作成的，其目的在于实现一种抑制根据温度变化而在与被接触体之间产生的位置偏离，并且具备容易成形的支持体的导电性触头保持器以及导电性触头保持器的制造方法。
为了解决上述问题并达成目的，技术方案一的导电性触头保持器，具有由支持体保持，且具有与具备配置外部连接用端子的端子面的被接触体的所述端子面相对向的接触面，且在保持器孔中收容对应于所述外部连接用端子排列于该接触面上并且与所述外部连接用端子电连接的多个导电性触头，该导电性触头保持器的特征在于，所述支持体具备高热膨胀支持框体，其具有比所述被接触体的线膨胀系数高的线膨胀系数；低热膨胀支持框体，其相对于所述高热膨胀支持框体配置在所述接触面的法线方向上，且具有比所述被接触体的线膨胀系数低的线膨胀系数。
根据技术方案一，因为支持体具备高热膨胀支持框体与低热膨胀支持框体的叠层构造，所以与只通过高热膨胀支持框体、或者只通过低热膨胀支持框体构成支持体的情况比较，可以使支持体整体的线膨胀系数接近于被接触体的线膨胀系数。
又，技术方案二的导电性触头保持器，在上述的发明中，其特征在于，所述高热膨胀支持框体以及所述低热膨胀支持框体被形成为使基于各自的所述法线方向的厚度以及线膨胀系数确定的所述支持体的线膨胀系数、和所述被接触体的线膨胀系数相协调。
根据技术方案二，因为可以使支持体的线膨胀系数适合于被接触体的线膨胀系数，所以可以在多个不同的温度条件下抑制位置偏离的产生。
又，技术方案三的导电性触头保持器，在上述的发明中，其特征在于，所述支持体被形成为线膨胀系数在所述接触面的法线方向上的分布相对于中心面成对称。
根据技术方案三，因为支持体形成为线膨胀系数的分布成为对称，所以可以抑制翘曲的发生。
又，技术方案四的导电性触头保持器，在上述的发明中，其特征在于，所述支持体在所述导电性触头配设区域形成有开口部，还具备插入于所述开口部中，且形成所述保持器孔的保持器孔形成部。
又，技术方案五的导电性触头保持器，包括支持体和保持器孔形成部，所述保持器孔形成部插入于形成在该支持体上的开口部中，并具备保持器孔，该保持器孔收容与配备于被接触体上的外部连接用端子电连接的导电性触头，其特征在于，所述支持体以及所述保持器孔形成部被形成为，一方具有比所述被接触体的线膨胀系数高的线膨胀系数，另一方具有比所述被接触体的线膨胀系数低的热膨胀系数。
根据技术方案五，因为支持体以及保持器孔形成部形成为，一方具有比被接触体的线膨胀系数高的线膨胀系数，另一方具有比被接触体的线膨胀系数低的线膨胀系数，所以可以实现作为整体具有接近于被接触体的线膨胀系数的线膨胀系数的导电性触头保持器。
又，技术方案六的导电性触头保持器，在上述的发明中，其特征在于，所述支持体具有在厚度方向上叠层了多个板状体的构造，该多个板状体具有不同的线膨胀系数。
又，技术方案七的导电性触头单元，其特征在于，包括导电性触头，其以在使用时与配备于被接触体上的外部连接用端子电连接的方式，排列于与所述被接触体相对向的接触面上；支持体，其具备具有比所述被接触体的线膨胀系数高的线膨胀系数的高热膨胀支持框体、以及相对于所述高热膨胀支持框体在所述接触面的法线方向上配置，且具有比所述被接触体的线膨胀系数低的线膨胀系数的低热膨胀支持框体；电路基板，其电连接于所述导电性触头，且生成向所述被接触体供给的电信号。
又，技术方案八的导电性触头单元，其特征在于，所述高热膨胀支持框体以及低热膨胀支持框体被形成为使基于各自的所述法线方向的厚度以及线膨胀系数确定的所述支持体的线膨胀系数、和所述被接触体的线膨胀系数相协调，并且线膨胀系数在所述接触面的法线方向上的分布形成为相对中心面成对称。
又，技术方案九的导电性触头单元，其特征在于，包括导电性触头，其以在使用时与配备于被接触体上的外部连接用端子电连接的方式，排列于与所述被接触体相对向的接触面上；保持器孔形成部，其形成有收容所述导电性触头的保持器孔；支持体，其支持所述保持器孔形成部；电路基板，其电连接于所述导电性触头，且生成向所述被接触体供给的电信号，所述保持器孔形成部以及所述支持体被形成为，一方具有比所述被接触体的线膨胀系数高的线膨胀系数，另一方具有比所述被接触体的线膨胀系数低的热膨胀系数。
又，技术方案十的导电性触头保持器的制造方法，该导电性触头保持器具备由多个板状体的叠层构造形成的支持体、和插入于形成在该支持体上的开口部中的保持器孔形成部，且在形成于所述保持器孔形成部内的保持器孔中收容与配备于被接触体上的外部连接用端子电连接的导电性触头，该导电性触头保持器的制造方法的特征在于，包括在各自的所述板状体上形成开口部的开口部形成工序；将形成有开口部的多个所述板状体在厚度方向上接合，以形成所述支持体的支持体形成工序；在所形成的所述支持体的所述开口部内表面，固定保持器孔形成部的固定工序；以及在所述保持器孔形成部形成所述保持器孔的保持器孔形成工序。
根据技术方案十，因为在对构成支持体的多个板状体分别形成开口部之后接合，所以在例如通过蚀刻形成开口部的情况下，可以抑制侧向蚀刻的进行。
又，技术方案十一的导电性触头保持器的制造方法，在上述的发明中，其特征在于，通过扩散接合处理进行所述板状体的接合，并且通过钎焊处理进行所述保持器孔形成部的固定，且同时进行所述支持体形成工序和所述固定工序。
根据技术方案十一，因为通过扩散接合进行板状体的结合，且通过钎焊处理进行所述保持器孔形成部的固定，所以可以在同一温度条件下同时进行支持体形成工序与固定工序，从而可以降低制造成本。
(发明效果)因为本发明的导电性触头保持器做成为支持体具备高热膨胀支持框体与低热膨胀支持框体的叠层构造这一结构，所以与只通过高热膨胀支持框体、或者只通过低热膨胀支持框体构成支持体的情况比较，起到如下的效果可以使支持体整体的线膨胀系数接近于被接触体的线膨胀系数。
又，因为本发明的导电性触头保持器可以使支持体的线膨胀系数适合于被接触体的线膨胀系数，所以起到如下的效果可以在多个不同的温度条件下抑制位置偏离的产生。
又，因为本发明的导电性触头保持器形成为支持体的线膨胀系数的分布成为对称，所以起到如下的效果可以抑制翘曲的发生。
又，因为本发明的导电性触头保持器做成为如下的结构，即支持体以及保持器孔形成部形成为，一方具有比被接触体的线膨胀系数高的线膨胀系数，另一方具有比被接触体的线膨胀系数低的热膨胀系数，所以起到如下的效果可以实现作为整体具有接近于被接触体的线膨胀系数的线膨胀系数的导电性触头保持器。
因为本发明的导电性触头保持器的制造方法做成为如下，即，在对构成支持体的多个板状体分别形成开口部之后接合，所以起到如下的效果在例如通过蚀刻形成开口部的情况下，可以抑制侧向蚀刻的进行。
因为本发明的导电性触头保持器的制造方法做成为如下，即，通过扩散接合进行板状体的接合，且通过钎焊处理进行所述保持器孔形成部的固定，所以起到如下的效果可以在同一温度条件下同时进行支持体形成工序与固定工序，从而可以降低制造成本。
图1是实施方式的导电性触头单元的俯视图；图2是表示图1的A-A线剖面构造的一部分的剖面图；图3是表示升温时支持体以及被接触体的热膨胀状态的示意图；图4-1是表示构成导电性触头单元的导电性触头保持器的制造工序的图；图4-2是表示构成导电性触头单元的导电性触头保持器的制造工序的图；图4-3是表示构成导电性触头单元的导电性触头保持器的制造工序的图；图5是详细地表示形成于支持体的开口部的内壁的示意图；图6是表示变形例的导电性触头保持器的构造的剖面图；图7是表示其它变形例的导电性触头保持器的构造的剖面图；图8是表示现有的导电性触头单元的构造的剖面图。
图中，1—导电性触头保持器；2—导电性触头；3—电路基板；4—支持体；4a—开口部；5—保持器孔形成部；6—保持器孔；6a—小径孔；6b—大径孔；8—被接触体；9—外部连接用端子；10—弹簧部件；10a—密圈部；10b—疏圈部；11—针状体；11a—针状部；11b—轴衬部；11c—轴部；12—针状体；12a—针状部；12b—凸缘部；12c—轴衬部；13—电极；15、18—低热膨胀支持框体；16、17—高热膨胀支持框体；16a—开口部；19-绝缘膜；20—抗蚀图形；21-陶瓷材；22—箔状体；24—支持体；25—保持器基板；26、29—低热膨胀支持框体；27、28—高热膨胀支持框体；31—保持器孔形成部；32、35—低热膨胀支持框体；33、34—高热膨胀支持框体；36—支持体；101—保持器基板；102—保持器孔形成部；103—保持器孔；104—导电性触头；105—电极；106—电路基板；107—被接触体；108—外部连接用端子。
具体实施例方式
以下，参照附图，详细地说明用于实施适用了本发明的导电性触头保持器的导电性触头单元的最佳方式(以下，称为“实施方式”)。另外，附图是示意图，应当注意到，各部分的厚度与宽度的关系，各个部分的厚度的比率等与实际的情况不同，当然，在附图的相互间也包含相互的尺寸的关系或者比率不同的部分。
本实施方式的导电性触头单元具有如下的结构具备支持体，所述支持体通过将具有比被接触体高的线膨胀系数的高热膨胀支持框体、和具有比被接触体低的线膨胀系数的低热膨胀支持框体叠层得到。图1是本实施方式的导电性触头单元的俯视图。本实施方式的导电性触头单元具备导电性触头保持器1、收容于导电性触头保持器中的导电性触头2、以及配置于导电性触头保持器1的下层的电路基板3(在图1中省略图示)。也如图1所示，导电性触头保持器1为如下的结构具备形成有多个开口部4a使得相互之间的间隔在图1中的横向上为x，在纵向上为y的支持体4、和插入于开口部4a中的保持器孔形成部5，在保持器孔形成部5中形成保持器孔6(在图1中省略图示)，并且在保持器孔6中收容导电性触头2。
在假想地形成有作为检查对象的被接触体的、半导体晶片的情况下，本实施方式的导电性触头单元具有对应于半导体晶片来进行保持器孔形成部5以及导电性触头2的配置的结构。具体地，半导体晶片具有圆板形状，并且在表面上形成有多个半导体元件，在8英寸·晶片(直径约200mm)、12英寸·晶片(直径约300mm)的情况下，形成有数百个～数万个半导体元件。因此，本实施方式的导电性触头保持器1，对应于半导体晶片上的半导体元件的配置图形配置保持器孔形成部5，在对应于配备于各个的半导体元件上的外部连接用端子的位置上形成用于收容导电性触头2的保持器孔。
图2是表示图1的A-A线剖面构造的一部分的剖面图。另外，在图2中，为了参考，也一并地图示被接触体8。如图2所示，本实施方式的导电性触头单元，在电路基板3上配置有支持体4以及保持器孔形成部5，在对应于配备在被接触体8上的外部连接用端子9的位置上形成有保持器孔6。而且，导电性触头2在一部分突出到与被接触体8相对的接触面上的状态下收容于保持器孔6中。
导电性触头2包括由导电性螺旋弹簧形成的弹簧部件10；和配置于弹簧部件10的两端，且分别在相互相反的朝向上朝向前端形成的一对针状体11、12。更具体地，针状体11相对于弹簧部件10，配置于电路基板3侧(在图2中是下侧)，针状体12相对于弹簧部件10，配置于被接触体8侧(在图2中是上侧)。
针状体11由导电性材料形成，并具有如下的构造在向下方向上具备尖锐端的针状部11a、设置于针状部11a的上侧且比针状部11a的直径小的轴衬部11b、以及设置于轴衬部11b的上侧的轴部11c同轴地形成。另一方面，针状体12具有如下的构造使尖锐端朝向上方的针状部12a、设置于针状部12a的下侧且比针状部12a的直径大的凸缘部12b、以及设置于凸缘部12b的下侧的轴衬部12c同轴地形成。
弹簧部件10在图2中的上侧部分形成有密圈部10a，并且在下侧部分形成有疏圈部10b，密圈部10a的端部卷绕于针状体12的轴衬部12c上，疏圈部10b的端部卷绕于针状体11的轴衬部11b上。密圈部10a与轴衬部12c之间以及疏圈部10b与轴衬部11b之间通过弹簧的卷绕力或者/以及软钎焊接合，通过具备弹簧部件10，导电性触头2构成为针状体11、12可以在上下方向上弹射移动，并且使针状体11与针状体12电连接。通过具有以上的结构，导电性触头2可以弹射接触于外部连接用端子9与电极13，从而进行两者间的电连接。
电路基板3具备生成对半导体晶片等被接触体8供给的电信号等的电子电路(省略图示)。在这样的电子电路中生成的电信号经由电极13、导电性触头2以及外部连接用端子9，被供给到被接触体8内的半导体元件。
保持器孔形成部5用于形成收容导电性触头2的保持器孔6。具体地，保持器孔形成部5具有如下的构造以插入于形成在支持体4上的开口部4a中的状态配置，且对应于配备在被接触体8上的外部连接用端子的排列，形成保持器孔6。为了实现这样的构造，保持器孔形成部5通过开孔加工容易的部件形成，例如，在本实施方式中，使用陶瓷材形成。另外，形成保持器孔形成部5的材料也可以是陶瓷以外的材料，例如，可以使用作为全芳香族聚酯的スミカス一パ(商品名)等树脂来形成。另外，在使用树脂形成保持器孔形成部5的情况下，也可以与陶瓷材的情况同样地，作成为插入于开口部4a中的结构，也可以通过在使流动状态的绝缘性树脂流入到开口部4a中之后固化，形成保持器孔形成部5。
保持器孔6具有以下形状上端部形成有小孔径6a，在上端部以外的部分形成有大孔径6b，它们分别同轴地形成台阶孔状，小径孔6a的内径为比针状体12的针状部12a的外径大，但比凸缘部12b的外径小的值。通过保持器孔6形成为台阶孔状，防止构成导电性触头2的针状体12从保持器孔6脱落到上侧。
接着，说明支持体4。本实施方式的支持体4用于加强导电性触头保持器1的强度，也如图1所示，因为其占有导电性触头保持器1的大部分，所以作为导电性触头保持器1的母材发挥功能。在本实施方式中，保持这样的支持体4的功能，同时在高温条件等与室温不同的温度条件下，也防止外部连接用端子9与导电性触头2之间产生位置偏离。以下，说明支持体4的结构以及优点。
也如图2所示，支持体4具有在与接触面垂直的方向(图2中的纵向，以下称为“厚度方向”)上叠层多个部件这一构造。具体地，支持体4具有如下的结构依次叠层有低热膨胀支持框体15、高热膨胀支持框体16、17以及低热膨胀支持框体18，并在外表面上形成有绝缘膜19。另外，因为绝缘膜19与低热膨胀支持框体15等支持框体相比，膜厚形成为较薄，所以可以忽视后述的热膨胀。
又，支持体4形成有贯通了低热膨胀支持框体15、高热膨胀支持框体16、17以及低热膨胀支持框体18的开口部4a。作为开口部4a的形成方法，可以使用冲裁加工、激光加工、电子束加工、离子束加工、线电极电火花加工、挤压(press)加工、剪钳(wire cut)加工等，不过在本实施方式中，如后述，通过蚀刻形成开口部4a。
低热膨胀支持框体15、18分别通过具有相同的线膨胀系数的部件形成，并且具有相同的厚度。又，低热膨胀支持框体15、18的线膨胀系数，为比被接触体8的线膨胀系数，例如在被接触体8是半导体晶片的情况下，作为母材的硅的线膨胀系数低的值。同样地，高热膨胀支持框体16、17分别通过具有相同的线膨胀系数的部件形成，并且具有相同的厚度。又，高热膨胀支持框体16、17的线膨胀系数，为比被接触体8的线膨胀系数高的值。只要满足以上的条件，低热膨胀支持框体15、18以及高热膨胀支持框体16、17可以通过任意的材料形成，不过从发挥支持体4具有的强度保持功能这一点以及容易地进行加工这一点考虑，优选通过金属材料或者树脂材料形成。
又，也如图2所示，支持体4具有以在厚度方向上相对于中心面(高热膨胀支持框体16、17的分界面)成对称的方式，叠层了低热膨胀支持框体15、18以及高热膨胀支持框体16、17的这一结构。低热膨胀支持框体15、18以及高热膨胀支持框体16、17的叠层顺序不一定限定于图2的顺序，不过为了防止如后所述支持体4的翘曲，优选叠层为线膨胀系数分布至少对于中心面成为对称。
接着，说明因支持体4具有上述的结构而产生的优点。图3是用于说明在高温条件下进行对于被接触体8的检查等这一情况的优点的示意图。另外，为了容易理解，在图3中省略了导电性触头2、电路基板3以及保持器孔形成部5的图示。又，图3所示的箭头反映各部件相对于温度上升的膨胀程度。
如图3所示，因被曝露于高温条件下，支持体4以及被接触体8按照各自的线膨胀系数，在与接触面平行的方向(图3中的横向)上膨胀。在此，因为构成支持体4的低热膨胀支持框体15、18具有比被接触体8低的线膨胀系数，所以膨胀的程度比被接触体8小。另一方面，因为高热膨胀支持框体16、17具有比被接触体8高的线膨胀系数，所以膨胀的程度比被接触体8大。因而，在只以低热膨胀支持框体15、18或者只以高热膨胀支持框体16、17构成支持体4的情况下，在高温条件下进行检查等的情况下，在配备于被接触体8上的外部连接用端子9、和配备于导电性触头单元中的导电性触头2之间产生位置偏离，从而对检查带来麻烦。
相对于此，在本实施方式中，通过低热膨胀支持框体15、18与高热膨胀支持框体16、17的叠层构造形成支持体4，通过一方对于另一方作用应力，可以缓和与被接触体8的线膨胀系数的不同。即，因两者的线膨胀系数的不同，高热膨胀支持框体16、17通过低热膨胀支持框体15、18在压缩方向上受到应力，从而与单体的情况比较，热膨胀的程度接近于被接触体8。另一方面，低热膨胀支持框体15、18通过高热膨胀支持框体16、17在伸长方向上受到应力，从而与单体的情况比较，热膨胀的程度接近于被接触体8。换言之，通过叠层高热膨胀支持框体16、17与低热膨胀支持框体15、18，使支持体4整体的线膨胀系数接近于被接触体8的值。因而，本实施方式的导电性触头单元，与使用高热膨胀支持框体等作为单体并构成支持体的情况比较，可以降低伴随温度变化而产生位置偏离。
另外，为了使支持体4的线膨胀系数更正确地适合于被接触体8的值，优选基于低热膨胀支持框体15、18与高热膨胀支持框体16、17的一方的厚度以及线膨胀系数的值来调整另一方的厚度以及线膨胀系数的值。例如在被接触体8的线膨胀系数是3.44×10-6(/℃)的情况下，优选通过因瓦合金材形成低热膨胀支持框体15、18，通过科瓦铁镍钴合金材(商标)形成高热膨胀支持框体16、17。具体地，针对低热膨胀支持框体15、18，使用线膨胀系数2.0×10-6(/℃)、杨氏模量1490N/mm2左右的因瓦合金材，作为高热膨胀支持框体16、17，使用线膨胀系数4.5×10-6(/℃)、杨氏模量2040N/mm2左右的科瓦铁镍钴合金材，并使各支持框体的厚度为0.5mm，以此可以构成线膨胀系数3.44×10-6(/℃)的支持体4。
又，作为形成低热膨胀支持框体15、18的金属材料，使用超因瓦合金材也是有效的。超因瓦合金材是具备0.5×10-6(/℃)左右的线膨胀系数以及1490N/mm2左右的杨氏模量的金属材料，具备显著地低的线膨胀系数，所以优选作为形成低热膨胀支持框体15、18的金属材料使用。
另外，“使支持体4的线膨胀系数适合于被接触体8的线膨胀系数”不一定限定于使两者的线膨胀系数完全地一致。即，即使在两者之间产生微差的情况下，也只要是对配备于被接触体8上的外部连接用端子9与收容于导电性触头保持器1中的导电性触头2之间的电连接不产生阻碍的程度，就可以看作是“适合”。又，不一定需要在所有的温度条件下使线膨胀系数适合，只要在使用导电性触头单元的温度条件下适合就足以。即，在加速试验的情况下，作为温度条件，存在40℃、85℃～95℃、125℃、150℃等条件，所以例如，若使线膨胀系数适合，使得至少在这些温度条件中1个以上的温度下膨胀的程度一致，则可以享受本发明的优点。
又，本实施方式的导电性触头单元，就构成支持体4的各支持框体而言，通过形成为厚度方向的线膨胀系数分布相对于中心面成为对称，也存在可以防止高温条件下支持体4上产生翘曲这一优点。即，相对中心面上侧的热膨胀的程度、和相对中心面下侧的热膨胀的程度是同样的程度，所以作用于支持体4上的应力可以在厚度方向上保持平衡，从而防止产生翘曲。
接着，说明构成本实施方式的导电性触头单元的导电性触头保持器1的制造方法。图4-1～图4-3是表示导电性触头保持器1的制造工序的示意图，以下，参照图4-1～图4-3进行说明。
首先，对构成支持体4的各部件形成规定的开口部。具体地，如图4-1所示，对高热膨胀支持框体16涂敷规定的抗蚀图形20，通过蚀刻形成对应于开口部4a的开口部16a。然后，蚀刻结束之后除去抗蚀图形20。另外，在图4-1中，只表示了高热膨胀支持框体16的例，不过针对低热膨胀支持框体15、18以及高热膨胀支持框体17也进行同样的处理，分别形成对应于开口部4a的开口部。
然后，如图4-2所示，依次叠合分别形成有开口部的低热膨胀支持框体15、高热膨胀支持框体16、17以及低热膨胀支持框体18，并且将陶瓷材21在外周上卷绕有箔状体22的状态下插入于开口部中。箔状体22作为钎料发挥功能，例如，使用将银钎料形成为箔状的箔状体。然后，在如图4-2所示的状态之后，施加规定的压力，并且升温到800℃以上的规定温度。其结果，在支持框体间的界面形成扩散接合，另一方面，通过在陶瓷材21与低热膨胀支持框体15等框体之间熔化箔状体22来进行钎焊。另外，作为保持器孔形成部件6的固定材料，不需要限定于银钎料等，也可以使用普通的粘接剂。
最后，如图4-3所示，通过在陶瓷材21中形成保持器孔6，形成保持器孔形成部5。具体地，在图4-2的工序结束之后，根据需要对外表面进行平坦化处理，并在外表面上形成绝缘膜19。然后，通过对陶瓷材21实施规定的加工，形成保持器孔形成部5，从而导电性触头保持器1完成。以上，通过经由如图4-1～图4-3所示的工序，完成导电性触头保持器1的制造，然后，通过将导电性触头2收容于保持器孔6中，并将导电性触头保持器1固定于电路基板3上，完成实施方式的导电性触头单元。
在本实施方式中，如图4-1～图4-2所示，做成为如下的结构在对各支持框体分别通过蚀刻形成开口部之后，通过扩散接合来接合支持框体间。也可以在接合支持框体间之后形成开口部，不过通过在每一个支持框体上形成开口部，具有以下的优点。
图5是详细地表示在每一个支持框体上形成开口部这一情况下的开口部的内壁的状态的示意图。在图5中，以单点划线表示的分界表示设计上的开口部4a的内壁，以虚线表示的分界表示在接合各支持框体之后蚀刻的情况下形成的开口部的内壁。
在通过蚀刻形成开口部的情况下，蚀刻处理不仅仅产生在厚度方向上的蚀刻，也产生在与厚度方向垂直的方向上进行的所谓的侧向蚀刻。因为这样的侧向蚀刻对应于进行蚀刻的时间而进行，所以对应于蚀刻对象的厚度增加，侧向蚀刻也进行。例如，在接合各支持框体之后形成开口部的情况下，侧向蚀刻进行到如图5的虚线所示的区域，从而难以控制开口部的尺寸。
因此，在本实施方式中，在接合各支持框体之间分别形成开口部，缩短化蚀刻需要的时间。即，通过对应接合前的各支持框体的厚度来形成开口部，可以缩短蚀刻时间，从而抑制侧向蚀刻的进行。因而，有如下的优点形成的开口部4a的内壁与设计上的开口部的内壁之间的误差变得非常小，从而可以容易地进行开口部4a的尺寸控制。
又，在本实施方式中，如同4-2所示，同时进行各支持框体间的扩散接合、和陶瓷材21的钎焊。这是因为，本实施方式的扩散接合需要的温度约为800℃以上，这样的温度条件也满足钎焊的温度条件。通过同时进行扩散接合与软钎焊，可以削减导电性触头保持器1的制造需要的工序数目，从而可以以低成本制造导电性触头保持器1。
另外，不论构成支持体4的支持框体的线膨胀系数如何，都产生制造工序中的以上的优点。因而，对整个具有支持体的导电性触头保持器以及导电性触头单元，也可以使用如图4-1～4-3所示的制造方法，其中，所述支持体具备多个板状体的叠层构造。
接着，说明本实施方式的变形例。图6是表示变形例的构成这样的导电性触头单元的导电性触头保持器的图。如图6所示，在本变形例中具有如下的结构以通过开口部的形成容易的部件形成的保持器基板25为母材，形成导电性触头保持器，另一方面，在保持器基板25的内部配置有支持体24。
支持体24具有依次叠层低热膨胀支持框体26、高热膨胀支持框体27、28以及低热膨胀支持框体29的结构，通过调整这些支持框体的线膨胀系数以及厚度，抑制在高温条件下在与被接触体8之间产生位置偏离。这样，即使在采用将支持体24作为加强部件插入于保持器基板25内这一结构的情况下，通过进行调整使得支持体24整体的线膨胀系数适合于被接触体8，也可以实现可以在高温条件下使用的导电性触头单元。
又，不仅仅只使支持体的线膨胀系数适合于被接触体的值，也使综合了支持体以及保持器孔形成部的线膨胀系数适合于被接触体8的值这一结构也是有效的。图7是表示这样的变形例的导电性触头保持器的结构的示意图。
在图7所示的变形例中，具有如下的结构通过低热膨胀支持框体32、高热膨胀支持框体33、34以及低热膨胀支持框体35的叠层构造构成，作为整体，具备支持体36与保持器孔形成部31，所述支持体36具有比被接触体8的线膨胀系数低的线膨胀系数，所述保持器孔形成部件31插入于形成在支持体36上的开口部中，且具有比被接触体8的线膨胀系数高的线膨胀系数。即，在本变形例中，不采用使支持体36的线膨胀系数适合于被接触体8的值这一结构，而采用使综合了支持体36和保持器孔形成部31的线膨胀系数与被接触体8的线膨胀系数适合这一结构。
保持器孔形成部31用于形成收容导电性触头2的保持器孔6，需要使用满足加工容易性等条件的材料。在此，若使用于保持器孔形成部31中的材料的线膨胀系数与被接触体8完全地一致，则没有问题，不过实际上使它们完全地一致是困难的，存在产生稍许不同这一可能性。保持器孔形成部31与被接触体8的线膨胀系数的稍微不同，特别是，在具有如下的结构的情况下成为问题，即，被接触体8具有内含半导体晶片那样的半导体元件的构造，且以使导电性触头保持器对应于各半导体元件的方式配置多个保持器孔形成部31。即，即使假定因各自的保持器孔形成部31而导致的位置偏离处在容许范围内，有时也因在多个保持器孔形成部31上产生的位置偏离重叠，而导致在与被接触体8相对的接触面的周边附近产生不能够检查这一程度的位置偏离。
因此，在本实施方式中，为了缓和因保持器孔形成部31与被接触体8之间的线膨胀系数的不同而导致的位置偏离，采用用于调整支持体36的线膨胀系数的结构。即，在变形例中，在保持器孔形成部31的线膨胀系数比被接触体8的值高的情况下，通过调整低热膨胀支持框体32等支持框体的线膨胀系数以及厚度，使支持体36的线膨胀系数比被接触体8的值小。通过这样地构成，假设在各自的保持器孔形成部31上产生了能够容许的程度的位置偏离的情况下，也可以通过支持体36，缓和这样的位置偏离，从而防止在周边部重叠成为不能够使用的程度的位置偏离。
例如，作为使保持器孔形成部31的材料使用的陶瓷材料，存在有线膨胀系数9.8×10-6(/℃)、7.8×10-6(/℃)、1.4×10-6(/℃)的陶瓷材料等，就在实施方式一中说明的スミカス一パ而言，线膨胀系数的值是5.1×10-6(/℃)。这些陶瓷材料等不一定与被接触体8的线膨胀系数一致。因而，通过调整构成低热膨胀支持框体32、35以及高热膨胀支持框体33、34的材料以及各自的厚度，可以使支持体36以及保持器孔形成部31整体的线膨胀系数的值与被接触体适合。
另外，在变形例中，构成为根据保持器孔形成部31的线膨胀系数来调整支持体36的线膨胀系数，不过也可以构成为对应于支持体36的线膨胀系数来调整保持器孔形成部31的线膨胀系数。又，也可以构成为保持器孔形成部31的线膨胀系数比被接触体8的值小，支持体36的线膨胀系数为比被接触体8的线膨胀系数大的值。进而，也可以不将支持体36做成为低热膨胀支持框体与高热膨胀支持框体的叠层构造，而通过单个的板状体形成。
以上，使用实施方式以及变形例说明了本发明，不过本发明不应该只限定于上述的实施方式等而进行解释，若是本领域普通技术人员，则可以想到各种各样的实施例、变形例等。例如，如图4-1～4-3所示，在实施方式中在预先对构成支持体4的低热膨胀支持框体15、18以及高热膨胀支持框体16、17形成开口部16a等之后通过相互接合来制作支持体4。但是，作为支持体4的制作方法，不需要限定于这样的方式而进行解释，例如，在相互接合低热膨胀支持框体15、18以及高热膨胀支持框体16、17之后，通过剪钳一次形成开口部4a这一制作方法也是有效的。通过采用这样的制作方法，具有如下的优点可以节省将形成于各自的低热膨胀支持框体15、18以及高热膨胀支持框体16、17上的开口部对齐位置的时间。特别是，若考虑到在制作开口部4a间的间隔(图1中的x、y)的值是2mm以下，特别是1～1.5mm左右以下的支持体4的情况下，在分别形成开口部后相互接合之际对齐位置上要求高度的正确性这一事实，则接合后一次形成开口部4a是非常有用的。
工业上的可利用性如上所述，本发明的导电性触头保持器、导电性触头单元以及导电性触头保持器的制造方法优选使用于例如针对半导体集成电路等被接触体的检查装置中。
权利要求
1.一种导电性触头保持器，具有由支持体保持，且具有与具备配置外部连接用端子的端子面的被接触体的所述端子面相对向的接触面，且在保持器孔中收容对应于所述外部连接用端子排列于该接触面上并且与所述外部连接用端子电连接的多个导电性触头，该导电性触头保持器的特征在于，所述支持体具备高热膨胀支持框体，其具有比所述被接触体的线膨胀系数高的线膨胀系数；低热膨胀支持框体，其相对于所述高热膨胀支持框体配置在所述接触面的法线方向上，且具有比所述被接触体的线膨胀系数低的线膨胀系数。
2.如权利要求1所述的导电性触头保持器，其特征在于，所述高热膨胀支持框体以及所述低热膨胀支持框体被形成为使基于各自的所述法线方向的厚度以及线膨胀系数确定的所述支持体的线膨胀系数、和所述被接触体的线膨胀系数相协调。
3.如权利要求1所述的导电性触头保持器，其特征在于，所述支持体被形成为线膨胀系数在所述接触面的法线方向上的分布相对于中心面成对称。
4.如权利要求1所述的导电性触头保持器，其特征在于，所述支持体在所述导电性触头配设区域形成有开口部，还具备插入于所述开口部中，且形成所述保持器孔的保持器孔形成部。
5.一种导电性触头保持器，包括支持体和保持器孔形成部，所述保持器孔形成部插入于形成在该支持体上的开口部中，并具备保持器孔，该保持器孔收容与配备于被接触体上的外部连接用端子电连接的导电性触头，其特征在于，所述支持体以及所述保持器孔形成部被形成为，一方具有比所述被接触体的线膨胀系数高的线膨胀系数，另一方具有比所述被接触体的线膨胀系数低的热膨胀系数。
6.如权利要求5所述的导电性触头保持器，其特征在于，所述支持体具有在厚度方向上叠层了多个板状体的构造，该多个板状体具有不同的线膨胀系数。
7.一种导电性触头单元，其特征在于，包括导电性触头，其以在使用时与配备于被接触体上的外部连接用端子电连接的方式，排列于与所述被接触体相对向的接触面上；支持体，其具备具有比所述被接触体的线膨胀系数高的线膨胀系数的高热膨胀支持框体、以及相对于所述高热膨胀支持框体在所述接触面的法线方向上配置，且具有比所述被接触体的线膨胀系数低的线膨胀系数的低热膨胀支持框体；电路基板，其电连接于所述导电性触头，且生成向所述被接触体供给的电信号。
8.如权利要求7所述的导电性触头单元，其特征在于，所述高热膨胀支持框体以及低热膨胀支持框体被形成为使基于各自的所述法线方向的厚度以及线膨胀系数确定的所述支持体的线膨胀系数、和所述被接触体的线膨胀系数相协调，并且线膨胀系数在所述接触面的法线方向上的分布形成为相对中心面成对称。
9.一种导电性触头单元，其特征在于，包括导电性触头，其以在使用时与配备于被接触体上的外部连接用端子电连接的方式，排列于与所述被接触体相对向的接触面上；保持器孔形成部，其形成有收容所述导电性触头的保持器孔；支持体，其支持所述保持器孔形成部；电路基板，其电连接于所述导电性触头，且生成向所述被接触体供给的电信号，所述保持器孔形成部以及所述支持体被形成为，一方具有比所述被接触体的线膨胀系数高的线膨胀系数，另一方具有比所述被接触体的线膨胀系数低的热膨胀系数。
10.一种导电性触头保持器的制造方法，该导电性触头保持器具备由多个板状体的叠层构造形成的支持体、和插入于形成在该支持体上的开口部中的保持器孔形成部，且在形成于所述保持器孔形成部内的保持器孔中收容与配备于被接触体上的外部连接用端子电连接的导电性触头，该导电性触头保持器的制造方法的特征在于，包括在各自的所述板状体上形成开口部的开口部形成工序；将形成有开口部的多个所述板状体在厚度方向上接合，以形成所述支持体的支持体形成工序；在所形成的所述支持体的所述开口部内表面，固定保持器孔形成部的固定工序；以及在所述保持器孔形成部形成所述保持器孔的保持器孔形成工序。
11.如权利要求10所述的导电性触头保持器的制造方法，其特征在于，通过扩散接合处理进行所述板状体的接合，并且通过钎焊处理进行所述保持器孔形成部的固定，且同时进行所述支持体形成工序和所述固定工序。
全文摘要
一种导电性触头保持器，保持导电性触头保持器(1)的支持体(4)具有叠层了具有比被接触体(8)的线膨胀系数低的线膨胀系数的低热膨胀支持框体(15、18)以及具有比被接触体(8)的热膨胀系数高的线膨胀系数的高热膨胀支持框体(16、17)的结构。通过采用这样的叠层构造，可以使被接触体(8)的线膨胀系数、和支持体(4)整体的线膨胀系数近似，从而即使在高温下也可以抑制在导电性触头(2)与外部连接用端子(9)之间产生位置偏离。
文档编号G01R1/073GK1898572SQ20048003884
公开日2007年1月17日 申请日期2004年11月11日 优先权日2003年12月25日
发明者斋藤慎二, 风间俊男, 长屋光浩 申请人:日本发条株式会社