CN101421630A - 探针片的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在各触头和探针片主体的结合作业中不进行针尖的麻烦的调整位置作业，就能将该针尖配置在准确的规定位置的探针片的制造方法。这种探针片的制造方法，探针片具备：具有导电电路的探针片主体；从该探针片主体的一个面突出形成的、与上述导电电路连接的多个触头。上述制造方法包含以下工序：通过利用光刻技术，在基座上从各针尖向基部依次堆积多个触头用的金属材料，从而在上述基座上形成多个触头；在上述基座上形成用保持在上述基座上的上述各触头的上述基部结合的探针片主体；与上述探针片主体一体地从上述基座上分离上述触头。

Description

探针片的制造方法

技术领域

本发明涉及一种适合于集成电路、显示装置用电路板那样的平板状的被检查体进行通电试验时使用的探针片的制造方法。

背景技术

现有的这种通电试验，是在测试仪(tester)主体和被检查体之间使用探针片，该探针片具备：具有挠性的绝缘性合成树脂薄膜以及支承在该合成树脂薄膜上的导电电路的探针片主体；从该探针片主体的一个面突出形成的、与上述导电电路连接的多个触头(例如，参照专利文献1)。

探针片的各触头经探针片主体的导电电路与测试仪主体的电路连接。另外，要使各触头的针尖与被检查体的对应的电极接触那样地将探针片应用于被检查体。通过使用该探针片进行电气接触，被检查体能与测试仪主体连接。

但是，这样的探针片，由于要使设置在该探针片上的多个触头的针尖准确地抵接在被检查体的对应的电极上，所以，各触头的针尖的尺寸精度及其位置精度是个很大的问题。

因此，在形成这样的探针片时，一般情况下，从作为针尖的前端向作为与探针片主体连接的连接端的基端形成各触头(例如，参照专利文献2～4)。这些触头在分别形成后，以使各基端与探针片主体的对应的导电电路连接的方式与探针片主体结合。

专利文献1：日本特开2002-340932号公报

专利文献2：日本特开2003-43064号公报

专利文献3：日本特开2003-227849号公报

专利文献4：日本特表2002-509604号公报

但是，即使是高精度地形成了各触头本身，在进行将各触头与探针片主体结合的作业时，将各触头固定在探针片主体上、使各触头的针尖准确地位于规定的位置上是很不容易的，在进行该结合作业时各触头的针尖位置容易产生误差。另外，为了获得准确的针尖位置，在进行各触头和探针片主体的结合作业时，麻烦的触头的针尖位置的调整作业是必需的。

发明内容

那么，本发明的目的在于提供一种探针片的制造方法，在各触头和探针片主体的结合作业中不进行针尖的麻烦的调整位置作业，就能将该针尖配置在准确的规定位置上。

本发明是一种探针片的制造方法，该探针片基本上包括：具有挠性的绝缘性合成树脂薄膜以及支承在该合成树脂薄膜上的导电电路的探针片主体；从该探针片主体的一个面突出形成的、与上述导电电路连接的多个触头，该制造方法包含以下步骤：通过利用光刻技术(photolithography)在基座上从各针尖向基部依次堆积多个触头用的金属材料，从而在上述基座上形成多个触头的步骤；在上述基座上形成与保持在上述基座上的上述各触头的上述基部结合的探针片主体的步骤；将上述触头与上述探针片主体一体地从上述基座上分离的步骤。

根据本发明的上述制造方法，并不是分别分离在上述基座上在规定位置形成的多个触头，而是在它们将其针尖保持在上述基座上的规定位置的状态下，在上述基座上形成与各触头的基部结合的探针片主体。由此，各触头在其针尖位置保持在规定位置的状态下，在形成上述探针片主体的过程中与该探针片主体一体地结合。然后，将上述触头与上述探针片主体一体地从上述基座上分离。

其结果，不需要像以往那样将各触头与探针片主体结合的作业，也不需要随之而产生的麻烦的调整触头的针尖位置的作业。因此，能比以往容易制造将各触头的针尖准确地配置在规定位置的探针片。

本发明的探针片的制造方法，更加具体地说，探针片包括：具有挠性的绝缘性合成树脂薄膜以及支承在该合成树脂薄膜上的导电电路的探针片主体；从该探针片主体的一个面突出形成的、与上述导电电路连接的多个触头，其特征在于，该制造方法包含以下步骤：第1步骤，在形成有触头的针尖用的凹处的基座上，利用光刻技术，形成模仿上述各针尖以及与该针尖相连的臂部的光致抗蚀膜，在由该光致抗蚀膜模仿的凹处堆积金属材料，形成上述触头的针尖以及臂部；第2步骤，在除去上述光致抗蚀膜后，在上述臂部的端部上形成牺牲层，在该牺牲层上形成上述探针片主体的第1挠性合成树脂层；第3步骤，形成经上述挠性合成树脂层以及上述牺牲层到达上述臂部的开口；第4步骤，在上述开口内堆积金属材料，形成与上述触头的上述臂部连续的基部；第5步骤，利用光刻技术，在上述挠性合成树脂层上形成模仿从在上述开口内形成的上述基部上穿过的导电电路的光致抗蚀膜，在上述合成树脂层上，在由上述光致抗蚀膜模仿的凹处堆积金属材料，形成与上述基部结合的导电电路；该探针片的制造方法将上述触头与上述探针片主体一体地从上述基座上分离。

作为上述合成树脂薄膜或挠性合成树脂层，具有代表性地可以举出聚酰亚胺。另外，作为上述牺牲层，可以使用例如称为干膜的合成树脂薄膜。

上述基座可以使用不锈钢板。作为上述触头用的金属材料，可以使用镍或者镍合金。在该情况下，在上述第1步骤，可以于在上述基座上堆积上述臂部用的金属材料之前，在上述基座上依次层叠镍层和在该镍层上层叠上述铜层。上述铜层起到使从上述基座上剥离上述臂部变得容易的作用。另外，上述镍层起到促进铜向上述基座上成长的作用。优选隔着这两层，在上述基座上堆积形成上述臂部用的上述金属材料。

可以分别通过电镀法进行上述臂部用的上述金属材料的堆积以及上述镍层和铜层的层叠，上述臂部可以通过电镀法之一的电铸法(电成型法)进行。

在上述第1步骤，当在上述基座上堆积上述臂部用的金属材料之前，在上述基座的上述凹处堆积比上述臂部的金属材料硬质的金属材料，在堆积该金属材料后，可以覆盖该金属材料地堆积上述臂部用的金属材料。通过堆积这样的硬质金属材料，可以用该硬质金属材料形成各触头的针尖，所以，能提高各触头的针尖的耐磨损性，从而提高各触头的耐用性。

另外，通过在形成包含上述针尖的针尖部分时利用光刻技术，该针尖部分和此后形成的上述臂部分的结合可以应用所谓的燕尾槽结合结构，因此，两者能更加牢固地结合。

作为上述硬质的金属材料，可以使用铑或者钯钴合金，可以用电镀法堆积该金属材料。

上述第3步骤，在通过保护膜保护上述牺牲层下的上述臂部的上表面的状态下，可以用激光照射上述第1挠性合成树脂层以及上述牺牲层。

作为该保护膜，可以使用铜的电镀层，该铜电镀层，可以在上述第2步骤之前形成在上述臂构件的上表面上。

在上述第4步骤，在上述开口内堆积与上述臂构件的金属材料相同的材料，并堆积到超过上述牺牲层的高度位置且不超过上述第1挠性合成树脂层的高度位置，接着，在该基部上，在上述开口内，将与上述导电电路用的金属材料相同的材料堆积到第1挠性合成树脂层的厚度尺寸以内。通过向上述开口内堆积与上述臂构件的金属材料相同的材料形成上述触头的上述基部。另外，通过向上述开口内堆积与上述导电电路用的金属材料相同的材料，可以使构成该基部的金属和由不同的金属构成的上述导电电路的连接边界实际上位于第1挠性合成树脂内，能用上述第1挠性合成树脂保护两金属的连接边界。

在上述第5步骤，可以在上述第1挠性合成树脂层上依次层叠上述导电电路用的第1导电材料、具有比该第1导电材料高的韧性的第2导电材料以及上述第1导电材料。由此能使上述导电电路为3层结构，能提高导电电路对抗断裂的强度。

上述第1导电材料可以为铜，上述第2导电材料为镍或其合金。它们可以用电镀法依次堆积在第1挠性合成树脂上。

在上述第5步骤，在形成上述导电电路后，可以通过粘接片将覆盖上述触头的上方区域的加强板固定粘接在上述第1挠性合成树脂层以及导电电路上。通过配置该加强板，可以抑制探针片主体的设置触头的触头区域由于外力而产生变形或者由于热伸缩而产生变形，可以抑制伴随该变形而产生的触头的针尖位置的偏移。

在第6步骤，可以形成覆盖在上述第1挠性合成树脂层上形成的上述导电电路的第2挠性合成树脂层。通过形成该第2挠性合成树脂层，使上述导电电路位于第2和上述第1两挠性合成树脂层之间，因此，可以将该导电电路埋设在由两挠性合成树脂层构成的合成树脂薄膜内。

在第7步骤，在上述第2挠性合成树脂层上形成牺牲层，形成经上述第2挠性合成树脂层以及该第2挠性合成树脂层上的上述牺牲层到达上述导电电路的开口，可以在该开口内堆积金属材料。通过堆积该金属材料能形成上述导电电路用的凸块。

在第8步骤，可以研磨上述凸块的表面，使其与上述第2挠性合成树脂层上的上述牺牲层的表面平齐，因此，能使探针片和连接该探针片的例如刚性电路板的各电连接可靠。另外，在研磨上述凸块表面后，能将探针片主体与上述触头一体地从上述基座上剥离下来，然后，除去残留在上述探针片上的上述各牺牲层。

再有，在第9步骤，通过修整将上述导电电路埋设在上述第1和第2挠性合成树脂层中而形成的上述探针片主体的外形，能以连续作业进行从形成针尖到整理探针片主体的外形而完成探针片的一连串的工序。

根据本发明，并不是分别分离在上述基座上形成在规定位置上的多个触头，而是在它们将其针尖保持在上述基座上的规定位置上的状态下，在上述基座上形成与各触头的基部结合的探针片主体，然后，将上述触头与探针片主体一体地从上述基座上分离。因此，不需要像以往那样将各触头与探针片主体结合的作业。另外，不需要随着该以往的结合作业而产生的麻烦的调整触头的针尖位置的作业。由此，与以往比较能很容易地制造各触头的针尖在规定的位置准确整齐地配置在同一平面上的探针片。

附图说明

图1是分解表示本发明的组装了挠性电路板的探针组合体的立体图。

图2是图1所示的探针组合体的纵剖视图。

图3是放大表示图1所示的探针组合体的探针片的局部的仰视图。

图4是表示图1所示的探针片和支承组件结合前的状态的纵剖视图。

图5是局部放大表示将图4所示的探针片和支承组件结合后的状态的纵剖视图。

图6是表示本发明的探针片的制造工序的工序说明图(其1)。

图7是表示本发明的探针片的制造工序的工序说明图(其2)。

图8是表示本发明的探针片的制造工序的工序说明图(其3)。

图9是表示本发明的探针片的制造工序的工序说明图(其4)。

图10是表示本发明的探针片的制造工序的工序说明图(其5)。

图11是本发明的探针片的俯视图。

图12是从其顶端侧看本发明的探针的针尖的立体图。

图13是沿图12所示的X III-X III线剖切获得的剖视图。

附图标记说明

10、探针组合体；12、刚性电路板；14、弹簧构件；16、组件；18、探针片主体(挠性电路板)；18a、导电电路；20、探针片；48、触头(探针)；48a、触头的针尖；48b、触头的臂部；48c、触头的基部；50、触头区域；62、64、电绝缘性合成树脂薄膜；66、第1导电材料层；68、第2导电材料层；70、板状构件(陶瓷板)；100、基台；102、凹处；116、铜层(保护层)；130、开口。

具体实施方式

本发明的探针组合体10，如将其分解进行表示的图1所示，具备：刚性电路板12；通过弹性构件14弹性支承在该刚性电路板上的组件16；具有挠性电路板18的探针片20，该挠性电路板18设有分别与刚性电路板12的未图示的多个电路电连接的多个导电电路18a(参照图4)。在本实施例，本发明的挠性电路板18是作为探针片20的探针片主体使用的。

刚性电路板12，如众所周知的现有的刚性电路板那样，例如具有由渗入了玻璃纤维的环氧树脂构成的板状的电绝缘母材和该母材上的电路。刚性电路板12的上述电路与未图示的测试仪主体的电路连接。在图示的例子中，刚性电路板12使用在中央具有圆形开口12a的圆形的刚性电路板。

弹性构件14由平板状的弹性材料构成，包括：具有外径小于刚性电路板12的圆形开口12a的直径的环状支承部14a；在该环状支承部内部横穿配置的十字状的主体部14b。

如图2所示，在刚性电路板12的上表面上，通过在不妨碍上述电路的部分螺纹接合在刚性电路板12上的螺栓22，固定有例如由不锈钢那样的金属构成的圆形的支承板24。支承板24支承刚性电路板12，起到加强该刚性电路板的作用。

弹性构件14通过从其两面夹着其环状支承部14a的环状安装板26和相互组合成环状的多个压板28被保持在圆形开口12a内。为了保持该弹性构件14，用螺栓30将安装板26结合到支承板24的下表面上，另外，各压板28用贯通该压板和弹性构件14的上述支承部14a、螺纹接合在安装板26上的螺栓32而结合在安装板26上。由此弹性构件14在圆形开口12a内横穿该开口且保持在该圆形开口12a内。

另外，如图2所示，在松开螺栓30的状态下，用于调整弹性构件14的保持姿态的平行调整螺钉构件34以其顶端抵接于安装板26的顶面上地螺纹接合在支承板24上。

上述组件16固定在保持于刚性电路板12的圆形开口12a内的弹性构件14的主体部14b上。在图示的例子中，组件16包括：具有矩形横截面的柱部16a；与该柱部的下端连接的具有正八边形的横截面形状的支承部16b。支承部16b具有：沿着其轴线具有规定直径的台座部分36；与该台座部分连接、具有与其横截面形状相似的横截面形状的底部38。底部38随着朝向下端逐渐减小横穿支承部16b的轴线的横向尺寸即直径。由此，组件16在其底部38具有锥面40，在图示的例子，形成有8个平坦的锥面40(参照图3)。

再次参照图2，组件16使其台座部分36的底部38朝向下方，通过柱部16a的顶面与弹性构件14的主体部14b结合。由于该结合，与柱部16a一起夹持主体部14b的固定板42，通过螺纹接合在柱部16a上的螺钉构件44固定在柱部16a上。

另外，探针片20的挠性电路板18，即探针片主体18，如图3所示，在其中央部具有与组件16的底部38对应地形成的八边形部分46，在该八边形部分的中央部，形成有多个探针48使它们的针尖48a整齐排列配置而成的触头区域50。在图3所示的例子，该触头区域50形成为矩形。

如图2所示，探针片20以使从其探针片主体18的触头区域50突出来的多个探针48的针尖48a朝向下方，八边形部分46由其背面支承在组件16的底部38上的方式如后面所述的那样通过粘接剂固定粘接在该底部的下表面上。另外，探针片20其外缘部以探针片20的从八边形部分46向外侧伸出的部分带有些微松弛地与刚性电路板12结合。为了结合探针片20的上述外缘部，沿探针片20的外缘部配置弹性橡胶圈52，另外，配置有覆盖弹性橡胶圈52的环形金属件54。探针片20的外缘部和两构件52、54通过定位销56确定相对于刚性电路板12的相对位置。通过向刚性电路板12上拧紧贯通探针片20和两构件52、54的螺钉构件58，探针片20的外缘部被结合到刚性电路板12上。由于上述外缘部结合到刚性电路板12上，与现有技术中的同样，探针片20的上述导电电路18a与刚性电路板12的对应的上述电路电连接。

在图2和图3所示的例子中，调整销60穿过设置在探针片20上的长孔60a(参照图3)地配置。在调整销60的下端设有能由支承在上述工作台上的照相机拍摄的调整标记60b。

从该调整标记的拍摄图像能获得探针组合体10相对于支承被检查体的工作台(未图示)的相对位置信息，因此，基于该位置信息，能调整探针组合体10相对于上述支承工作台的相对位置，以使探针组合体10的各探针48的针尖48a准确地与上述工作台上的被检查体的对应的各电极相接触。然后，通过各探针48的针尖48a与对应的上述电极电接触，能通过上述测试仪主体对上述被检查体进行通电检查。

按照图4详细地对上述探针片20的构造进行说明。探针片20具备例如聚酰亚胺树脂那样的具有挠性的一对电绝缘性合成树脂薄膜62、64，在该两树脂薄膜之间埋设有导电电路18a。

在本发明的探针组合体10中，导电电路18a具备层叠结构，该层叠结构具有：由适合于作为电线使用的具有高导电性的金属材料、例如铜形成的第1导电材料层66；由具有韧性高于该第1导电材料层的韧性的金属材料、例如镍或镍磷合金那样的金属材料形成的第2导电材料层68。在图4所示的例子，采用了在一对第1导电材料层66之间夹入一第2导电材料层68的3层夹层结构。

关于2种金属的韧性，在用同一形状以及同一尺寸的两金属，例如通过冲击试验求出各自的应力—应变曲线图时，可以用由这些金属直至断裂的点的应力—应变曲线所包围的面积进行比较。在比较铜和镍的情况，由用镍得到的应力—应变曲线所包围的面积大于用铜得到的应力—应变曲线所包围的面积。因此，可以说镍比铜难以产生断裂，即，镍是韧性高的材料。

两第1导电材料层66例如分别堆积成10μm的厚度，另外，第2导电材料层68例如堆积成2μm的厚度，因此，导电电路18a具有例如大致22μm的厚度尺寸。这些金属层66、68如后述的那样可以用电镀法堆积。

分别从一方的电绝缘性合成树脂薄膜62突出来的探针48的基部与各导电电路18a连接。另外，与配置了各探针48的触头区域50(参照图3)相对应，由具有与该探针区域大致相等的大小和形状的例如陶瓷板构成的平板状的加强板70被埋设在两电绝缘性合成树脂薄膜62、64之间，使其局部覆盖导电电路18a。如图所示，该加强板70可以通过像合成树脂片那样的粘接片72固定粘接在两电绝缘性合成树脂薄膜62、64之间。由于加强板70具有比电绝缘性合成树脂薄膜62、64高的刚性，所以起到抑制探针片主体18在与加强板70对应的区域由于外力而变形的作用。

虽然作为加强板可以使用其它板状构件，但优选重量轻、热变形小的陶瓷板。由该陶瓷板构成的加强板70，除了使探针片主体18不易因上述外力而产生变形，还使探针片主体不容易因热而产生伸缩变形，所以也能有效地抑制探针片主体18由于热伸缩而产生的变形。

上述加强板70在合成树脂薄膜62、64之间，配置在导电电路18a的与设有该导电电路和触头即探针48的连接部的一侧的相反侧。通过该配置，不用在单一的板状构件70上实施用于避免其与各探针48即探针48干涉的特殊的形状加工，能覆盖触头区域50的整个区域地配置加强板70。

另外，通过埋设加强板70，在将探针片20的探针片主体18固定粘接在组件16上之前，如图4所示，在形成探针片主体18的背面的另一电绝缘性合成树脂薄膜64上，形成有与加强板70相对应的凸部74。另一方面，在形成探针片主体18的表面的电绝缘性合成树脂薄膜62上不形成与加强板70对应的那样的凸形状。

如图4所示，在支承探针片主体18的背面的组件16的底部38的下表面上形成有大致与触头区域50对应的平坦的矩形支承面76。该支承面76形成在底部38的中央部分，由包围该中央部分的八边形的平坦的台阶部78从该台阶部向下方突出地形成。因此，锥面40经该锥面和支承面76之间的台阶部78与支承面76连接。

在从平坦的台阶部78向下方突出地形成的支承面76上，用于收容粘接剂80a的矩形的中央凹处80向下方敞开。中央凹处80具有比触头区域50稍小一点的平面形状。通过形成中央凹处80，在支承面76上留有包围中央凹处80的环状的平坦的支承面部分76a。支承面部分76a形成适合于支承加强板70的缘部的大小，在支承面部分76a上形成有包围凹处80的环状槽82。

在向组件16上安装探针片20时，将粘接剂80a供给到中央凹处80。另外，在包围支承面76的台阶部78上也供给同样的粘接剂。

如图4所示，在向组件16供给上述粘接剂后，确定探针片20和组件16的相对位置，使得探针片主体18的凸部74的外缘部与支承面部分76a相对。如图5所示，在该状态下，向组件16的底部38的下表面挤压探针片主体18。

通过该挤压，探针片主体18的凸部74消失，相反，探针片主体18其背面沿着台阶部78和支承面76变形成凹状，探针片主体18固定粘接在底部38的下表面(除了锥面40)，即支承面76和台阶部78上。

另外，在探针片主体18的背面沿着台阶部78和支承面76变形时，探针片主体18向其厚度方向产生整体变形。此时，在与支承面76的外缘对应的区域，由于该支承面和台阶部78之间的高度差，在导电电路18a上作用有很大的剪切应力。

但是，在本发明的探针片20中，由于其导电电路18a通过具有很高韧性的第2导电材料层68进行加强，因此导电电路18a不会由于这样的剪切力而产生断裂。另外，由于第2导电材料层68的加强作用，在后述那样的探针片20的制造工序中，也能可靠地防止导电电路18a的断裂。

在向组件16上粘接上述探针片主体18的作业过程中，供给到凹处80的粘接剂80a的多余部分在探针片主体18承受上述挤压力时被收容到环状槽82内，所以，该多余部分不会越过支承面部分76a而溢出到台阶部78上。

由于向组件16挤压上述探针片主体18，在上述凸部74消失的同时，台阶部78和支承面76的高度差量以及加强板70的厚度量的和表示为探针片主体18表面的高度差量ΔH。其结果，探针片主体18的触头区域50从其周边部向下方突出高度差ΔH。

由于该高度差ΔH，能够实现增大探针片主体18的触头区域50的外侧部分和上述被检查体之间的间隔。增大该间隔，能更加可靠地防止探针片主体18的触头区域50的外侧部分与上述被检查体的干涉，能更加可靠地防止由于两者的干涉而产生的上述被检查体的污染或损伤。

即使在不用加强板70的情况下，通过使支承面76从其周边部突出来，能获得与支承面76的突出量相对应的高度差ΔH。但是，在获得更大的高度差ΔH、以及使处理探针片20变得容易、防止探针48的针尖48a在xy平面上的紊乱以及针尖的高度位置即z方向位置的紊乱方面来看，最好是使用加强板70。

例如，在制造探针片20时，即使如何调整探针48的针尖48a，在其处理过程中，若触头区域50产生由外力引起的变形或由热引起的伸缩变形，则各探针48的排列的姿态产生紊乱，其结果，针尖48a的排列产生紊乱。另外，在向组件16上粘接时，触头区域50产生挠曲，若在残留该挠曲的状态下，探针片主体18被固定粘接在支承面76上，则同样针尖48a的排列产生紊乱。

但是，由于将与探针片主体18的触头区域50对应的加强板70埋设在探针片主体18内，所以能可靠地防止在该探针片主体的触头区域50上的上述那样的变形。因此能防止由于触头区域50的变形而产生的各探针即探针48的姿态紊乱，能可靠地防止该探针48的针尖48a紊乱。因此，能提供探针片20的处理变得容易，而且针尖48a的位置精度很高的探针组合体10。

以下按照图6至图13对本发明的探针片20的制造方法进行说明。为了简化说明以及附图，在以下的例子中，按照代表同时形成的多个触头即探针的一个探针进行说明。

第1步骤

在本发明的探针片的制造方法中，如图6的(a)所示，例如不锈钢板那样的金属板作为基座100使用，例如通过压头的压痕在其表面形成用于探针48的针尖的凹处102。而且，虽然在附图中示出了一凹处102，但如由前面刚刚说过的地方所表明的那样，空开规定的针尖间隔，形成有与在上述触头区域50内形成的探针48的数量相对应的多个凹处102。

在形成凹处102后，通过使用光刻技术的光致抗蚀膜的选择曝光以及显影处理，在包含凹处102的区域形成模仿探针48的针尖48a的图案掩模104(图6的(b))。

使用该图案掩模104，在凹处102及其附近例如通过电镀堆积用于针尖48a的金属106(图6的(c))。作为针尖48a的金属材料，可以使用例如铑或钯钴合金那样的硬质金属。在堆积金属106后，除去图案掩模104(图6的(d))。

如图6的(e)所示，在除去图案掩模104后，在基座100上，通过上述光刻技术，用光致抗蚀膜形成在完成探针片20后被除去的牺牲层用的图案掩模108。

为了上述牺牲层，首先，例如通过电镀法在基座100上的从图案掩模108露出的区域上堆积镍层110。接着，在镍层110上同样通过电镀法堆积铜层112。在基座100上，虽然堆积此后形成探针48的主体即臂部48b的金属材料，但铜层112所起的作用是容易从基座100上剥离通过堆积该金属材料而形成的探针主体。另外，由于直接向基座100上堆积铜层112是很困难的，所以，中间隔着镍层110堆积铜层112。

在形成上述牺牲层110、112后，除去图案掩模108(图6的(g))。然后，用与上述同样的光致抗蚀膜形成与探针48的针尖48a相连的臂部用的图案掩模114(图6的(h))。在从该图案掩模114露出的区域，通过例如电铸法(电成型法)那样的电镀法，在针尖48a用的金属106以及上述牺牲层110、112上堆积探针48的臂部用的金属材料。由此与由金属106构成的针尖48a一体地形成臂部48b(图6的(i))。作为臂部48b的金属材料，例如可以使用镍磷合金。

在保留图案掩模114的状态下，在臂部48b上，例如通过电镀法堆积起到在后述的工序中的保护膜作用的铜层116(图的(j))。在形成该铜层116后，除去图案掩模114(图6的(k))。

在形成臂部48b后，成为探针片主体18的基准面的第2牺牲层被形成。在形成该第2牺牲层之前，通过与上述同样的光致抗蚀膜技术形成图案掩模118(图7的(a))，而该图案掩模118是由光致抗蚀膜构成的，该光致抗蚀膜有选择地覆盖一体地形成有基座100上的针尖48a的臂部48b。在从基座100上的图案掩模118露出的区域堆积第2牺牲层120用的金属材料(图7的(b))。作为第2牺牲层120，使用了镍，可以用电镀法堆积它。

在形成第2牺牲层120后，除去覆盖臂部48b的图案掩模118(图7的(c))。然后，仅仅使不需要由铜层116构成的保护膜的部分露出来，使用于局部除去臂部48b上的铜层116的光致抗蚀膜构成的抗蚀掩模122形成在整个基座100上(图7的(d))。

用蚀刻技术除去从保护层掩模122露出来的铜层116的不需要的部分后(图7的(e))，保护层掩模122被除去(图7的(f))。，通过除去该铜层116的不需要的部分，能防止由于铜层116而损失伴随臂部48b的挠曲变形而产生的弹性。因此，能保持探针48的规定的弹性。

第2步骤

在通过除去保护层掩模122，使在基座100上露出成为探针片主体18的基准面的第2牺牲层120以及臂部48b之后，在它们之上，依次形成是第3牺牲层的干膜124、探针片主体18的第1电绝缘性合成树脂薄膜62用的树脂层126以及由抗蚀膜构成的保护膜128(图7的(g))。

第3步骤

在由保护膜128保护树脂层126、即电绝缘性合成树脂薄膜62的表面的状态下，例如，使用激光形成到达臂部48b上的铜层116的开口130(图7的(h))。该开口130的下端是位于与臂部48b的针尖48a相反的一侧的端部，在铜层116上打开。由于该铜层116覆盖着臂部48b的上面，所以从激光中保护该臂部。

第4步骤

在形成开口130后，通过蚀刻除去开口130内的铜层116，在开口130内露出臂部48b(图7的(i))。在开口130内，通过电镀法将用于形成探针48的基部48c的例如镍层132与探针48的基部48c一体地堆积在臂部48b上。虽然开口130内的镍层132的厚度尺寸超过干膜即第3牺牲层124的厚度尺寸之和，但不会超过该牺牲层和树脂层126的厚度尺寸。因此，镍层132的上表面位于电绝缘性合成树脂薄膜62用的树脂层126的厚度区域内。

在该镍层132的上表面上，与其一体地用电镀法堆积铜层134。因此，该两金属132、134的不同种金属结合区域存在于树脂层126、即电绝缘性合成树脂薄膜62的厚度范围内。由此，上述不同种金属结合区域被电绝缘性合成树脂薄膜62保护。铜层134具有其上表面与树脂层126的上表面大致一致的厚度尺寸。在堆积铜层134后，除去保护膜128(图7的(k))。

第5步骤

在通过除去保护膜128而露出的树脂层126和铜层134上，如图8的(a)所示，通过阴极溅镀法形成用于使导电电路18a成长的例如具有0.3μm的厚度尺寸的铜层136。

然后，如图8的(b)所示，用光刻技术，由光致抗蚀膜形成模仿包含铜层134的电路区域的图案掩模138。在从图案掩模138露出的区域，例如通过电镀法依次堆积导电电路18a用的10μm厚度尺寸的铜层66、2μm的厚度尺寸的镍层68以及10μm厚度尺寸的铜层66(图8的(c))。

通过堆积铜层66、镍层68以及铜层66形成导电电路18a后，则除去图案掩模138(图8的(d))，接着，通过蚀刻除去铜层136的从导电电路18a溢出的部分(图8的(e))。

这样一来，如以上所述，就能形成抗断裂的强度优异的导电电路18a。

第6步骤

如图8的(f)所示，在通过除去图案掩模138和局部除去铜层136而露出的树脂层126即电绝缘性合成树脂薄膜62以及该薄膜上的导电电路18a上，粘接由合成树脂材料构成的粘接片72，在该片上配置覆盖触头区域50的陶瓷板70。然后，在覆盖陶瓷板70地配置同样的粘接片72之后，如图8的(g)所示，覆盖它们地堆积形成另一电绝缘性合成树脂薄膜64的聚酰亚胺树脂层140。

在形成该聚酰亚胺树脂层140时，在该聚酰亚胺树脂层上作用有挤压力F。该挤压力F的一部分虽然作为导电电路18a的剪切力，作用在通过堆积镍层132和铜层134而形成的探针48的基部48c的缘部的用附图标记142表示的部分上，但被第2导电材料层68加强的导电电路18a并不会因该剪切力而受到损伤。

第7步骤

在形成聚酰亚胺树脂层140后，在该聚酰亚胺树脂层上，粘接干膜144作为第4牺牲层(图9的(a))。然后，如图9的(b)所示，经第4牺牲层144及其下层的聚酰亚胺树脂层140，通过激光形成在导电电路18a上敞开的开口146。

在该开口146内，如图9的(c)所示，通过电镀堆积焊盘即凸块148用的金属材料。作为凸块148的金属材料，例如可以堆积镍。

第8步骤

进行研磨加工，使凸块148的从第4牺牲层144的表面突出来的部分变得平坦(图9的(d))，在该平坦面上，例如通过电镀法形成用于使与上述刚性电路板12的上述电路电气接触良好的金属150。

在形成金属150后，如图10的(a)所示，探针片主体18可以与第2牺牲层120和第4牺牲层144等一起从基座100上取下来。此时，即使剥离力的一部分作为弯曲力经探针48作用在探针片主体18的触头区域50上，也可以由埋设在触头区域50内的加强板70抑制其变形。

因此能防止由于该剥离即使各探针48的姿态以及针尖48a产生偏移。

在通过剥离探针48除去基座100后，用蚀刻处理分别除去由镍层110和铜层112构成的上述第1牺牲层和第2牺牲层120(图10的(b))。另外，除去通过除去第2牺牲层120而露出的干膜124，再除去第4牺牲层144(图10的(c))。

第9步骤

然后，如图11所示，通过激光加工或者刀具进行切断加工，整理探针片主体18的轮廓，再在探针片主体18的不与导电电路18a干涉的位置分别形成收纳定位销56的开口56a以及收纳调整销60的长孔60a，形成探针组合体10。

根据本发明的探针片20的上述制造方法，能在基座100上，从要求有极高的精度的探针48的针尖48a开始，依次形成其臂部48b以及基部48c。另外，在各探针48保持在基座100上的状态下，与探针48一体地形成与该探针48结合的探针片主体18。

因此，由于不需要将该探针即探针48分别与探针片主体18结合的作业，不需要随之产生的调整探针48的针尖48a位置的作业，所以能比现在容易制造各探针48的针尖48a准确地配置在规定位置上的探针片20。另外，能以连续作业形式高效地进行从形成针尖48a到整理探针片主体18的外形而完成探针片20的一连串工序。

另外，在形成探针48的针尖48a以及臂部48b的第1步骤，可以在基座100上堆积臂部48b用的金属材料之前，在基座100的凹处102上堆积比臂部48b的金属材料硬质的金属材料。由于在堆积该硬质金属材料后，通过覆盖该金属材料地堆积臂部48b用的金属材料，能用该硬质金属材料形成各探针48的针尖48a，所以，可以提高了各探针48的针尖48a的耐磨损性，从而提高各探针48的耐用性。

在该第1步骤，如上所述，在形成针尖48a时，可以使用光刻技术。通过使用该光刻技术，如图12和图13，在用金属106形成的针尖48a的两缘部根据图案掩模的缘部的端面形状形成向端面增大宽度尺寸的裙状部48d。通过覆盖该裙状部地堆积金属材料来形成臂部48b，所以在针尖48a和臂部48b的结合部构成所谓的燕尾槽结合。其结果，在两者48b、48d之间能获得牢固的结合。

另外，在上述第4步骤，为了基部48c而在开口130内堆积与臂部48b相同的材料，到超过由干膜124构成的牺牲层的高度位置且不超过第1挠性合成树脂层126的高度位置。接着，在基部48b上、在开口130内，将与导电电路18a用的金属材料相同的材料的铜堆积到第1挠性合成树脂层126的厚度尺寸以内。其结果，由于可以使探针48的基部48c、和由与该基部不同的金属材料构成的导电电路18a的连接边界实际上位于第1挠性合成树脂126(62)内，所以可以用第1挠性合成树脂126(62)保护两金属的连接边界。

在形成导电电路18a的第5步骤，可以在第1挠性合成树脂层126(62)上依次层叠导电电路18a用的第1导电材料层66、具有比该第1导电材料层高的韧性的第2导电材料层68以及上述第1导电材料层66。由此，能使导电电路18a为3层结构，可以提高导电电路18a对抗断裂的强度。

另外，在该第5步骤，在形成导电电路18a后，可以利用粘接片72在第1挠性合成树脂层126(62)和导电电路18a上固定粘接覆盖探针48的上方区域的加强板70。由于配置加强板70，如上所述，在形成探针片20的工序，在从基座100上剥离探针片主体18的探针48时，或者在向组件16或刚性电路板12上组装探针片20等的处理探针片主体18时，能够抑制设置有各探针48的触头区域50由于外力而引起的变形或者由于热伸缩而引起的变形，能抑制伴随该变形而产生的触头的针尖位置的偏移。

工业实用性

本发明并不限于上述实施例，只要不偏离其主旨，就能进行各种各样的变更。

Claims (15)

1.一种探针片的制造方法，该探针片包括：具有挠性的绝缘性合成树脂薄膜以及支承在该合成树脂薄膜上的导电电路的探针片主体；从该探针片主体的一个面突出形成的、与上述导电电路连接的多个触头，该制造方法包含以下步骤：通过利用光刻技术在基座上从多个触头的各针尖向基部依次堆积多个触头用的金属材料，从而在上述基座上形成多个触头的步骤；在上述基座上形成与保持在上述基座上的上述各触头的上述基部结合的探针片主体的步骤；将上述触头与上述探针片主体一体地从上述基座上分离的步骤。

2.一种探针片的制造方法，该探针片包括：具有挠性的绝缘性合成树脂薄膜以及支承在该合成树脂薄膜上的导电电路的探针片主体；从该探针片主体的一个面突出形成的、与上述导电电路连接的多个触头，其特征在于，该制造方法包含以下步骤：

第1步骤，在形成有触头的针尖用的凹处的基座上，利用光刻技术，形成模仿上述各针尖以及与该针尖相连的臂部的光致抗蚀膜，在由该光致抗蚀膜模仿的凹处堆积金属材料，形成上述触头的针尖以及臂部；

第2步骤，在除去上述光致抗蚀膜后，在上述臂部的端部上形成牺牲层，在该牺牲层上形成上述探针片主体用的第1挠性合成树脂层；

第3步骤，形成经上述挠性合成树脂层以及上述牺牲层到达上述臂部的开口；

第4步骤，在上述开口内堆积金属材料，形成与上述触头的上述臂部连续的基部；

第5步骤，利用光刻技术，在上述挠性合成树脂层上形成模仿从在上述开口内形成的上述基部上穿过的导电电路的光致抗蚀膜，在上述合成树脂层上，在由上述光致抗蚀膜模仿的凹处堆积金属材料，形成与上述基部结合的导电电路；该探针片的制造方法将上述触头与上述探针片主体一体地从上述基座上分离。

3.根据权利要求2所述的制造方法，上述基座由不锈钢板构成，上述触头用的金属材料是镍或者镍合金，上述第1步骤包括：在上述基座上堆积上述臂部用的金属材料之前，在上述基座上依次层叠用于促进铜层向上述基座上成长的镍层和在该镍层上层叠上述铜层，上述铜层用于使从上述基座上剥离上述臂部变得容易，隔着这两层，在上述基座上堆积形成上述臂部用的上述金属材料。

4.根据权利要求3所述的制造方法，分别通过电镀法进行上述臂部用的上述金属材料的堆积以及上述镍层和铜层的层叠。

5.根据权利要求2所述的制造方法，上述第1步骤包括：在上述基座上堆积上述臂部用的金属材料之前，在上述基座的上述凹处堆积比上述臂部的金属材料硬质的金属材料，在堆积该金属材料后，覆盖该金属材料地堆积上述臂部用的金属材料。

6.根据权利要求5所述的制造方法，上述硬质金属材料是铑或者钯钴合金，用电镀法堆积该金属材料。

7.根据权利要求2所述的制造方法，上述第3步骤，在通过保护膜保护上述牺牲层下的上述臂部的上表面的状态下，用激光照射上述第1挠性合成树脂层以及上述牺牲层。

8.根据权利要求7所述的制造方法，上述保护膜是在上述第2步骤之前，在上述臂构件的上表面形成的铜的电镀层。

9.根据权利要求1所述的制造方法，上述第4步骤包括：在上述开口内堆积与上述臂构件的金属材料相同的材料，并堆积到超过上述牺牲层的高度位置且不超过上述第1挠性合成树脂层的高度位置，由此形成上述基部，接着，在该基部上，在上述开口内，将与上述导电电路用的金属材料相同的材料堆积到第1挠性合成树脂层的厚度尺寸以内。

10.根据权利要求1所述的制造方法，上述第5步骤包括：在上述第1挠性合成树脂层上依次层叠上述导电电路用的第1导电材料、具有比该第1导电材料高的韧性的第2导电材料以及上述第1导电材料，由此形成3层结构的上述导电电路。

11.根据权利要求10所述的制造方法，上述第1导电材料是铜，第2导电材料是镍或镍合金，它们依次用电镀法进行堆积。

12.根据权利要求1所述的制造方法，上述第5步骤包括：在形成上述导电电路后，通过粘接片将覆盖上述触头的上方区域的加强板固定粘接在上述第1挠性合成树脂层以及导电电路上。

13.根据权利要求1所述的制造方法，还包括为了能与上述第1挠性合成树脂层一起埋设上述导电电路而形成第2挠性合成树脂层的第6步骤，该第2挠性合成树脂层覆盖形成在上述第1挠性合成树脂层上的上述导电电路。

14.根据权利要求13所述的制造方法，其特征在于，还包括：第7步骤，在上述第2挠性合成树脂层上形成牺牲层，形成经上述第2挠性合成树脂层以及该第2挠性合成树脂层上的上述牺牲层到达上述导电电路的开口，在该开口内堆积金属材料，由此形成上述导电电路用的凸块；第8步骤，研磨上述凸块的表面，使其与上述第2挠性合成树脂层上的上述牺牲层的表面平齐；在将上述触头与上述探针片主体一体地从上述基座上剥离后，除去残留在上述探针片上的上述各牺牲层。

15.根据权利要求14所述的制造方法，还包括修整将上述导电电路埋设在上述第1和第2挠性合成树脂层中而形成的上述探针片主体的外形的第9步骤。

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