JP2009139271A - プローブ部材およびその製造方法ならびにその応用 - Google Patents

Abstract

【課題】バーンイン試験において、良好な電気的接続状態を安定に維持することができるとともに、コストを低減することが可能なプローブ部材、その製造方法、その応用を提供する。
【解決手段】導電性粒子が含有され、厚み方向に伸びる複数の接続用導電部と、これらの接続用導電部を相互に絶縁する絶縁部とが形成され、周辺部にフレーム板を備える異方導電性コネクターと、絶縁膜と、この絶縁膜の表裏面を貫通するように形成した電極構造体を備えるシート状プローブと、前記異方導電性コネクターと、シート状プローブとの間に介在する支持部材とを備え、前記異方導電性コネクターは、フレーム板が支持部材に固定され、前記シート状プローブは、シート状プローブの電極構造体が、前記異方導電性コネクターの接続用導電部と位置合わせされ積層された状態で支持部材に固定され、前記電極構造体を厚み方向に押圧することにより、前記接続用導電部と電気的に接続する。
【選択図】図４

Description

本発明は、回路装置の電気検査に用いられるプローブ部材、およびその製造方法、ならびにその応用に関し、より詳細には、例えば、ウエハに形成された複数の集積回路の電気検査を、ウエハの状態で行うために用いられるプローブ部材、およびその製造方法、ならびにその応用に関する。

例えば、多数の集積回路が形成されたウエハや、半導体素子等の電子部品などの回路装置の電気検査では、被検査回路装置の被検査電極のパターンに従って配置された検査用電極を有するプローブ装置が用いられている。従来から、このような装置としてピンもしくはブレードからなる検査用電極（検査プローブ）が配列されたプローブ装置が使用されている。

被検査回路装置が、多数の集積回路が形成されたウエハである場合、ウエハ検査用のプローブ装置を作製するためには、非常に多数の検査プローブを配列することが必要となるので、プローブ装置は高価になる。また、被検査電極のピッチが小さい場合には、プローブ装置を作製すること自体が困難となる。また、ウエハには一般に反りが生じており、その反りの状態も製品（ウエハ）毎に異なるため、それぞれのウエハの多数の被検査電極に対して、プローブ装置の検査プローブのそれぞれを、安定にかつ確実に接触させることは実際上困難である。

このような問題に対応するために、近年、ウエハに形成された集積回路を検査するための検査用プローブとして、一面に被検査電極のパターンに従って、複数の検査用電極が形成された検査用回路基板の一面上に、異方導電性シートを配置し、この異方導電性シート上に、絶縁シートにその厚み方向に貫通して伸びる複数の電極構造体が配列されたシート状プローブを配置したプローブカードが提案されている（特許文献１（特開２００１−１５５６５号公報）および特許文献２（特開２００２−１８４８２１号公報）参照）。

このようなプローブカードとして、特許文献３（特許第２９２２４８６号公報）では、図２９に示したような構造のプローブカードが提案されている。

すなわち、図２９に示したように、このプローブカードにおいては、一面に被検査回路装置の被検査電極のパターンに対応するパターンに従って形成された多数の検査電極１０２を有する検査用回路基板１００が設けられ、この検査用回路基板１００の一面上に、異方導電性シート２００を介して、シート状プローブ３００が配置されている。

なお、異方導電性シート２００は、導電性磁性体粒子をエラストマー中に不均一に分布させることにより、厚み方向に伸びる多数の導電部２０１と、これらを相互に絶縁する絶縁部２０２とが形成されてなる。

このプローブカードのシート状プローブ３００は、図３０に示したように、ポリイミドなどの樹脂からなる柔軟な円形の絶縁シート３０１を有し、この絶縁シート３０１には、その厚さ方向に伸びる複数の電極構造体３０５が、被検査回路装置の被検査電極のパターンに従って配置されている。

また、絶縁シート３０１の周辺部には、絶縁シート３０１の熱膨張を制御する等の目的で、例えば、セラミックスからなるリング状の支持部材３０２が設けられている。

この支持部材３０２は、絶縁シート３０１の面方向の熱膨張を制御し、バーンイン試験において温度変化による電極構造体３０５と被検査電極との位置ずれを防止するためのものである。

各電極構造体３０５は、絶縁シート３０１の表面に露出する突起状の表面電極部３０６と、絶縁シート３０１の裏面に露出する板状の裏面電極部３０７とが、絶縁シート３０１をその厚さ方向に貫通して伸びる短絡部３０８を介して、一体に連結された構造になっている。
特開２００１−１５５６５号公報 特開２００２−１８４８２１号公報 特許第２９２２４８６号公報

しかしながら、このようなシート状プローブでは、以下のような問題がある。

例えば、直径が８インチ以上のウエハでは、５０００個または１００００個以上の被検査電極が形成されており、これらの被検査電極のピッチは１６０μｍ以下である。このようなウエハの検査を行うためのシート状プローブとしては、ウエハに対応した大面積を有し、５０００個または１００００個以上の電極構造体が、１６０μｍ以下のピッチで配置されたものが必要となる。

しかし、ウエハを構成する材料、例えば、シリコンの線熱膨張係数は、３．３×１０^-6／Ｋ程度であり、一方、シート状プローブの絶縁シートを構成する材料、例えば、ポリイミドの線熱膨張係数は４．５×１０^-5／Ｋ程度である。

従って、例えば、２５℃において、それぞれ直径が３０ｃｍのウエハ、シート状プローブの各々を、２０℃から１２０℃まで加熱した場合には、理論上、ウエハの直径の変化は、９９μｍにすぎないが、シート状プローブの絶縁シートの直径の変化は、１３５０μｍに達し、両者の熱膨張の差は１２５１μｍとなる。

このように、ウエハとシート状プローブの絶縁シートとの間で、面方向の熱膨張の絶対量に大きな差が生じると、絶縁シートの周縁部を、ウエハの線熱膨張係数と同等の線熱膨張係数を有する支持部材によって固定しても、バーンイン試験の際に、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれを確実に防止することは困難であるため、良好な電気的接続状態を安定に維持することができない。

また、検査対象が小型の回路装置であっても、その被検査電極のピッチが、５０μｍ以下である場合には、バーンイン試験の際に、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれを確実に防止することは困難であるため、良好な電気的接続状態を安定に維持することができない。

ところで、図２９に示したような、特許文献３のプローブカードでは、検査時に半導体ウエハが熱膨張するとともに、シート状プローブ３００と半導体ウエハとの間に熱膨張率の差が存在しても、熱膨張率の差はシート状プローブ３００の電極構造体３０５同士の間の撓みによって吸収され、異方導電性シート２００の熱膨張による変形は絶縁性基板によって抑制されるので、半導体ウエハの周縁部においても、電極構造体３０５と半導体ウエハの検査用端子との間の位置ずれは生じないとしている。

しかしながら、特許文献３のプローブカードでは、シート状プローブ３００は、半導体ウエハ全体に及び一枚のシート状プローブ３００であるので、バーンイン試験の際に、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれを確実に防止するのはまだまだ不十分である。

また、図２９に示したような、特許文献３のプローブカードでは、使用されるシート状プローブ３００と異方導電性シート２００は、電極検査時においてこれら２枚を重ねて使用するため、各々の電極構造体と導電部との間で高精度の位置決めが要求されるものであるが、個体毎の僅かな寸法差を有する場合もあり、この寸法差が、電極検査に大きな影響を与えてしまうものであった。

さらに、このようなシート状プローブ３００と異方導電性シート２００は、検査電極にあわせて高精度な寸法精度が要求されるものであるため、これらをそれぞれに製造するに際して、莫大な製造コストを要するものであった。

本発明は、このような現状に鑑み、検査対象が、直径が８インチ以上の大面積のウエハや被検査電極のピッチが極めて小さい回路装置であっても、バーンイン試験において、良好な電気的接続状態を安定に維持することができるとともに、コストを低減することが可能な回路装置の電気検査に用いられるプローブ部材、およびその製造方法、ならびにその応用を提供することを目的とする。

本発明は、前述したような従来技術の課題及び目的を達成するために発明されたものであって、本発明のプローブ部材は、
回路装置の電気検査に用いられるプローブ部材であって、
導電性粒子が含有され、厚み方向に伸びる複数の接続用導電部と、これらの接続用導電部を相互に絶縁する絶縁部とが形成され、周辺部にフレーム板を備える異方導電性コネクターと、
絶縁膜と、この絶縁膜の表裏面を貫通するように形成した電極構造体を備えるシート状プローブと、
前記異方導電性コネクターと、シート状プローブとの間に介在する支持部材とを備え、
前記異方導電性コネクターは、フレーム板が支持部材に固定され、
前記シート状プローブは、シート状プローブの電極構造体が、前記異方導電性コネクターの接続用導電部と位置合わせされ積層された状態で支持部材に固定され、
前記電極構造体を厚み方向に押圧することにより、前記接続用導電部と電気的に接続されることを特徴とする。

また、本発明のプローブ部材は、回路装置の電気検査に用いられるプローブ部材であって、
導電性粒子が含有され、厚み方向に伸びる複数の接続用導電部と、これらの接続用導電部を相互に絶縁する絶縁部とが形成され、周辺部にフレーム板を備える異方導電性コネクターと、
絶縁膜と、この絶縁膜の表裏面を貫通するように形成した電極構造体を備える複数のプローブ体と、
前記異方導電性コネクターと、プローブ体との間に介在する支持部材とを備え、
前記異方導電性コネクターは、フレーム板が支持部材に固定され、
前記複数のプローブ体は、各プローブ体の電極構造体が、前記異方導電性コネクターの接続用導電部と位置合わせされ積層された状態で支持部材に固定され、
前記電極構造体を厚み方向に押圧することにより、前記接続用導電部と電気的に接続されることを特徴とする。

また、本発明のプローブ部材は、前記各プローブ体が、異方導電性コネクターの１つの接続用導電部に対応して、１つの電極構造体を備えることを特徴とする。

また、本発明のプローブ部材は、前記各プローブ体が、異方導電性コネクターの複数の接続用導電部に対応して、複数の電極構造体を備えることを特徴とする。

また、本発明のプローブ部材は、前記支持部材に、前記回路装置の被検査電極が配置された電極領域に対応して、それぞれ厚み方向に伸びる複数の貫通孔が形成されていることを特徴とする。

また、本発明のプローブ部材は、前記フレーム板に、前記回路装置の被検査電極が配置された電極領域に対応して、それぞれ厚み方向に伸びる複数の異方導電膜配置用孔が形成されていることを特徴とする。

また、本発明のプローブ部材は、前記異方導電性コネクターが、
前記フレーム板の各異方導電膜配置用孔内に配置され、異方導電膜配置用孔の周辺部に支持された複数の弾性異方導電膜を備え、
前記弾性異方導電膜が、導電性粒子が含有され、厚み方向に伸びる複数の接続用導電部と、これらの接続用導電部を相互に絶縁する絶縁部とが形成されていることを特徴とする。

また、本発明のプローブカードは、回路装置の電気検査に用いられるプローブカードであって、
検査対象である回路装置の被検査電極に対応する検査電極が表面に形成された検査用回路基板と、
この検査用回路基板上に配置される前述のいずれかに記載のプローブ部材とを備えることを特徴とする。

また、本発明の回路装置の検査装置は、前述に記載のプローブカードを備えることを特徴とする。

また、本発明のウエハの検査方法は、複数の集積回路が形成されたウエハの各集積回路を、前述に記載のプローブカードを介してテスターに電気的に接続し、各集積回路の電気検査を行うことを特徴とする。

本発明によれば、異方導電性コネクター上に、各接続用導電部に対応して接合され、相互に分離した状態で配置された複数のプローブ体とを備えるので、バーンイン試験の際に、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれを確実に防止することができる。

また、本発明によれば、異方導電性コネクター上に、各接続用導電部に対応して接合され、相互に分離した状態で配置された複数のプローブ体とを備えるので、従来のプローブカードのように、電極検査時においてシート状プローブと異方導電性シートの２枚を重ねて使用する必要がないため、各々の電極構造体と導電部との間で高精度の位置決めが予め正確になされており、正確な電極検査を行うことができる。

さらに、本発明によれば、従来のプローブカードのように、電極検査時においてシート状プローブと異方導電性シートの２枚を重ねて使用する必要がないため、製造するに際して製造コストを低減することができる。

従って、本発明によれば、検査対象が、直径が８インチ以上の大面積のウエハや被検査電極のピッチが極めて小さい回路装置であっても、バーンイン試験において、良好な電気的接続状態を安定に維持することができるとともに、コストを低減することが可能な回路装置の電気検査に用いられるプローブ部材、およびその製造方法、ならびにその応用を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。

なお、添付した各図面は説明用のものであり、その各部の具体的なサイズ、形状等は、本明細書の記載、および、従来技術に基づいて当業者に理解されるところによる。

（１）プローブ部材
図１は、本発明のプローブ部材の実施例を示した図であり、図１（ａ）は平面図、図２（ｂ）はＸ−Ｘ線による断面図である。図２は、図１のプローブ部材のプローブ体の部分を拡大して示した平面図、図３は、図１のプローブ部材の異方導電性コネクターの一部を拡大して示した平面図、図４は、図２のＸ−Ｘ線による断面図である。

この実施例のプローブ部材１０は、複数の集積回路が形成された８インチ等のウエハについて、各集積回路の電気検査をウエハの状態で行うために用いられる。

このプローブ部材１０は、図１から図４に示したように、複数の異方導電性コネクター１１と、各異方導電性コネクター１１上に、後述するように、各接続用導電部１７に対応して積層され、相互に分離した状態で配置された複数のプローブ体１２と、各異方導電性コネクター１１と各プローブ体１２との間に介在する支持部材７０を備えている。

この異方導電性コネクター１１は、図４に示したように、フレーム板１４を備えており、このフレーム板１４には、それぞれ厚み方向に貫通して伸びる複数の異方導電膜配置用孔１５が形成されている。

このフレーム板１４の異方導電膜配置用孔１５は、検査対象であるウエハに形成された全ての集積回路の被検査電極が配置された電極領域に対応して形成されている。

フレーム板１４の各異方導電膜配置用孔１５内には、厚み方向に導電性を有する弾性異方導電膜２０が、フレーム板１４の異方導電膜配置用孔１５の周辺部に支持された状態で、かつ、隣接する弾性異方導電膜２０と互いに独立した状態で配置されている。

なお、この実施例のフレーム板１４には、図示しないが、後述するウエハ検査装置において、減圧方式の加圧手段を用いる場合に、異方導電性コネクター１１と、これに隣接する部材との間の空気を流通させるための空気流通孔が形成されている。

また、弾性異方導電膜２０は、弾性高分子物質によって形成されており、図３に示したように、厚み方向（図３において、紙面と垂直な方向）に伸びる複数の接続用導電部１７と、この接続用導電部１７の各々の周囲に形成され、接続用導電部１７の各々を相互に絶縁する絶縁部１８とから構成される機能部１９を備えている。

この機能部１９は、フレーム板１４の異方導電膜配置用孔１５に位置するように配置されている。この機能部１９の接続用導電部１７は、検査対象であるウエハに形成された集積回路の被検査電極のパターンに対応するパターンに従って配置され、ウエハの検査にお
いて、その被検査電極に電気的に接続されるものである。

機能部１９の周縁には、フレーム板１４の異方導電膜配置用孔１５の周辺部に固定支持された被支持部２１が、機能部に一体に連続して形成されている。

具体的には、この実施例の被支持部２１は、図４に示したように、二股状に形成されており、フレーム板１４の異方導電膜配置用孔１５の周辺部を把持するよう密着した状態で固定支持されている。

弾性異方導電膜２０の機能部１９では、接続用導電部１７には、図４に示したように、磁性を示す導電性粒子Ｐが厚み方向に並ぶように配向した状態で密に含有されている。これに対して、絶縁部１８は、導電性粒子Ｐが全く、または、殆ど含有されていないものである。この実施例においては、弾性異方導電膜２０の被支持部２１には、導電性粒子Ｐが含有されている。

また、図示の実施例では、弾性異方導電膜２０の機能部１９の両面には、接続用導電部１７と、その周辺部分が位置する個所に、それ以外の表面から突出する突出部２０ａが形成されている。

この実施例のプローブ部材１０では、図４に示したように、異方導電性コネクター１１の弾性異方導電膜２０の機能部１９の上面に、複数のプローブ体１２が、例えば、接着剤や粘着剤などの接合層１３ａ、１３ｂ、及び、支持部材７０を介して、各接続用導電部１７に対応して積層され、相互に分離した状態で配置されている。

この複数のプローブ体１２はそれぞれ、図２、図４に示したように、平面視で略円形状の柔軟な絶縁膜２２に、電極構造体２３が貫通形成された構造になっている。

電極構造体２３は、絶縁膜２２の表面に露出すると突起状の表面電極部２３ａと、絶縁膜２２の裏面に露出する板状の裏面電極部２３ｂと、絶縁膜２２の厚さ方向に貫通して伸びる短絡部２３ｃとが一体化した構造になっている。
なお、図示しないが、後述する図１３に示したようなシート状プローブ３３を用いる場合には、裏面電極部２３ｂには、高導電性金属からなる被覆膜２３ｄが形成されている。

また、支持部材７０には、それぞれ厚み方向に貫通して伸びる複数の貫通孔７１が形成されている。
この支持部材７０の貫通孔７１は、検査対象であるウエハに形成された全ての集積回路の被検査電極が配置された電極領域に対応して形成されている。

なお、この実施例の支持部材７０には、図示しないが、後述するウエハ検査装置において、検査対象であるウエハと検査用回路基板との位置決めを行うための位置決め孔が形成されている。

ところで、異方導電性コネクター１１の弾性異方導電膜２０を構成する材料としては、架橋構造を有する耐熱性の高分子物質が好ましい。このような架橋高分子物質を得るために用いることができる硬化性の高分子物質形成材料としては、種々のものを用いることができるが、液状シリコーンゴムが好ましい。

液状シリコーンゴムは、付加型のものであっても縮合型のものであってもよいが、付加型液状シリコーンゴムが好ましい。この付加型液状シリコーンゴムは、ビニル基とＳｉ−Ｈ結合との反応によって硬化するものであって、ビニル基およびＳｉ−Ｈ結合の両方を含
有するポリシロキサンからなる一液型（一成分型）のものと、ビニル基を含有するポリシロキサンおよびＳｉ−Ｈ結合を含有するポリシロキサンからなる二液型（二成分型）のものがあるが、本発明においては、二液型の付加型液状シリコーンゴムを用いることが好ましい。

付加型液状シリコーンゴムとしては、その２３℃の粘度が１００〜１，２５０Ｐａ・ｓのものを用いることが好ましく、さらに好ましくは、１５０〜８００Ｐａ・ｓ、特に好ましくは、２５０〜５００Ｐａ・ｓのものである。

この粘度が１００Ｐａ・ｓ未満である場合には、後述する弾性異方導電膜２０を得るための成形材料において、付加型液状シリコーンゴム中の導電性粒子の沈降が生じやすく、良好な保存安定性が得られず、また、成形材料層に平行磁場を作用させたときに、導電性粒子が厚み方向に並ぶよう配向せず、均一な状態で導電性粒子の連鎖を形成することが困難となることがある。

一方、この粘度が１，２５０Ｐａ・ｓを超える場合には、得られる成形材料が粘度の高いものとなるため、金型内に成形材料層を形成しにくいものとなることがあり、また、成形材料層に平行磁場を作用させても、導電性粒子が十分に移動せず、そのため、導電性粒子を厚み方向に並ぶよう配向させることが困難となることがある。

このような付加型液状シリコーンゴムの粘度は、Ｂ型粘度計によって測定することができる。

弾性異方導電膜２０を、液状シリコーンゴムの硬化物（以下、「シリコーンゴム硬化物」という。）によって形成する場合において、シリコーンゴム硬化物は、その１５０℃の圧縮永久歪みが、１０％以下であることが好ましく、より好ましくは、８％以下、さらに好ましくは、６％以下である。

この圧縮永久歪みが１０％を超える場合には、得られる異方導電性コネクターを高温環境下において繰り返し使用したときには、接続用導電部１７の導電性粒子の連鎖に乱れが生じる結果、所要の導電性を維持することが困難となる。

ここで、シリコーンゴム硬化物の圧縮永久歪みは、ＪＩＳ Ｋ ６２４９に準拠した方法によって測定することができる。

また、弾性異方導電膜２０を形成するシリコーンゴム硬化物は、その２３℃のデュロメーターＡ硬度が、１０〜６０のものであることが好ましく、さらに好ましくは、１５〜６０、特に好ましくは、２０〜６０のものである。

このデュロメーターＡ硬度が１０未満である場合には、加圧されたときに、接続用導電部１７を相互に絶縁する絶縁部１８が過度に歪みやすく、接続用導電部１７間の所要の絶縁性を維持することが困難となることがある。

一方、このデュロメーターＡ硬度が６０を超える場合には、接続用導電部１７に適正な歪みを与えるために、相当に大きい荷重による加圧力が必要となるため、例えば、検査対象であるウエハに大きな変形や破壊が生じやすくなる。

ここで、シリコーンゴム硬化物のデュロメーターＡ硬度は、ＪＩＳ Ｋ ６２４９に準拠した方法によって測定することができる。

また、弾性異方導電膜２０を形成するシリコーンゴム硬化物は、その２３℃の引き裂き強度が、８ｋＮ／ｍ以上のものであることが好ましく、さらに好ましくは、１０ｋＮ／ｍ以上、より好ましくは、１５ｋＮ／ｍ以上、特に好ましくは、２０ｋＮ／ｍ以上のものである。

この引き裂き強度が８ｋＮ／ｍ未満である場合には、弾性異方導電膜２０に過度の歪みが与えられたときに、耐久性の低下を起こしやすい。

ここで、シリコーンゴム硬化物の引き裂き強度は、ＪＩＳ Ｋ ６２４９に準拠した方法によって測定することができる。

このような特性を有する付加型液状シリコーンゴムとしては、信越化学工業株式会社製の液状シリコーンゴム「ＫＥ２０００」シリーズ、「ＫＥ１９５０」シリーズとして市販されているものを用いることができる。

本発明においては、付加型液状シリコーンゴムを硬化させるために適宜の硬化触媒を用いることができる。このような硬化触媒としては、白金系のものを用いることができ、その具体例としては、塩化白金酸およびその塩、白金−不飽和基含有シロキサンコンプレックス、ビニルシロキサンと白金とのコンプレックス、白金と１，３−ジビニルテトラメチルジシロキサンとのコンプレックス、トリオルガノホスフィンあるいはホスファイトと白金とのコンプレックス、アセチルアセテート白金キレート、環状ジエンと白金とのコンプレックスなどの公知のものが挙げられる。

硬化触媒の使用量は、硬化触媒の種類、その他の硬化処理条件を考慮して適宜選択されるが、通常、付加型液状シリコーンゴム１００重量部に対して３〜１５重量部である。

また、付加型液状シリコーンゴム中には、付加型液状シリコーンゴムのチクソトロピー性の向上、粘度調整、導電性粒子の分散安定性の向上、または、高い強度を有する基材を得ることなどを目的として、必要に応じて、通常のシリカ粉、コロイダルシリカ、エアロゲルシリカ、アルミナなどの無機充填材を含有させることができる。

このような無機充填材の使用量は、特に限定されるものではないが、多量に使用すると、磁場による導電性粒子の配向を十分に達成することができなくなるため、好ましくない。

弾性異方導電膜２０の接続用導電部１７と被支持部２１に含有される導電性粒子Ｐとしては、その数平均粒子径をＤｎとし、接続用導電部１７の最短幅をＷとしたとき、導電性粒子の数平均粒子径に対する接続用導電部の最短幅の比Ｗ／Ｄｎ（以下、単に「比Ｗ／Ｄｎ」という。）の値が、３〜８、好ましくは、４〜７の範囲にあるものが用いられる。

本発明において、粒子の平均粒子径は、レーザー回折散乱法によって測定されたものをいう。

上記の比Ｗ／Ｄｎの値が３未満である場合には、隣接する接続用導電部１７間の所要の絶縁性を確実に得ることが困難となる。

一方、上記の比Ｗ／Ｄｎが８を超える場合には、導電性粒子Ｐの粒子径が過小であることにより、一つの導電路を形成する導電性粒子Ｐ間の接触抵抗の総和が増大するため、高い導電性を有する接続用導電部１７を確実に形成することが困難となる。

また、絶縁部１８に多量の導電性粒子Ｐが残存するため、隣接する接続用導電部１７との所要の絶縁性を確実に得ることが困難となる。さらに、導電性粒子Ｐに適度の厚みを有する被覆層を形成することができないため、高温環境下において繰り返し使用した場合には、導電性粒子の表面の導電性が低下する結果、所要の導電性を維持することが困難となる。

また、導電性粒子Ｐとしては、粒子径の変動係数が、５０％以下、好ましくは、３５％以下であるものが用いられる。

ここで、粒子径の変動係数は、式：（σ／Ｄｎ）×１００（但し、σは、粒子径の標準偏差の値を示す。）によって求められるものである。

導電性粒子Ｐの粒子径の変動係数が、５０％を超える場合には、隣接する接続用導電部１７間の所要の絶縁性を確実に得ることが困難となる。

また、導電性粒子Ｐとしては、その重量平均粒子径をＤｗとしたとき、数平均粒子径に対する重量平均粒子径の比Ｄｗ／Ｄｎ（以下、単に「比Ｄｗ／Ｄｎ」という。）の値が、５以下のものを用いることが好ましく、より好ましくは、比Ｄｗ／Ｄｎの値が３以下のものである。

このような導電性粒子を用いることにより、隣接する接続用導電部１７間の所要の絶縁性を一層確実に得ることができる。

また、導電性粒子Ｐの数平均粒子径は、３〜３０μｍであることが好ましく、より好ましくは、６〜１５μｍである。

この数平均粒子径が３μｍ未満である場合には、高い導電性を有する接続用導電部１７を確実に形成することが困難となり、また、隣接する接続用導電部１７との所要の絶縁性を確実に得ることが困難となる。

さらに、高温環境下において繰り返し使用した場合には、所要の導電性を維持することが困難となる。

一方、この数平均粒子径が３０μｍを超える場合には、形成すべき接続用導電部１７の最短幅が小さい場合には、比Ｗ／Ｄｎの値を上記の範囲内に設計することができない。

また、導電性粒子Ｐの形状は、特に限定されるものではないが、高分子物質形成材料中に容易に分散させることができる点で、球状のもの、星形状のものあるいはこれらが凝集した２次粒子による塊状のものであることが好ましい。

導電性粒子Ｐとしては、磁性を示す芯粒子（以下、「磁性芯粒子」ともいう。）の表面に、高導電性金属が被覆されてなるものを用いることが好ましい。

ここで、「高導電性金属」とは、０℃の導電率が５×１０⁶ Ω^-1ｍ^-1以上のものをいう。

磁性芯粒子を構成する材料としては、鉄、ニッケル、コバルト、これらの金属を銅、樹脂によってコーティングしたものなどを用いことができるが、その飽和磁化が、０．１Ｗｂ／ｍ²以上のものを好ましく用いることができ、より好ましくは、０．３Ｗｂ／ｍ²以上、特に好ましくは、０．５Ｗｂ／ｍ²以上のものであり、具体的には、鉄、ニッケル、コ
バルトまたはそれらの合金を挙げることができ、これらの中では、ニッケルが好ましい。

この飽和磁化が、０．１Ｗｂ／ｍ²以上であれば、後述する方法によって、弾性異方導
電膜２０を形成するための成形材料層中において、導電性粒子Ｐを容易に移動させることができ、これにより、成形材料層の接続用導電部となる部分に、導電性粒子Ｐを確実に移動させて導電性粒子Ｐの連鎖を形成することができる。

磁性芯粒子を被覆する高導電性金属としては、金、銀、ロジウム、白金、クロムなどを用いることができ、これらの中では、化学的に安定でかつ高い導電率を有する点で金を用いることが好ましい。

また、高い導電性を有する接続用導電部１７を得るために、導電性粒子Ｐとしては、芯粒子に対する高導電性金属の割合〔（高導電性金属の質量／芯粒子の質量）×１００〕が、１５質量％以上のものを用いることが好ましく、より好ましくは、２５〜３５質量％である。

また、導電性粒子Ｐの含水率は、５％以下であることが好ましく、より好ましくは、３％以下、さらに好ましくは、２％以下、特に好ましくは、１％以下である。

このような条件を満足する導電性粒子Ｐを用いることにより、後述する製造方法において、成形材料層を硬化処理する際に、成形材料層内に気泡が生ずることが防止または抑制される。

このような導電性粒子Ｐは、例えは、以下の方法によって得ることができる。

先ず、強磁性体材料を常法により粒子化し或いは市販の強磁性体粒子を用意し、この粒子に対して必要に応じて分級処理を行う。

ここで、粒子の分級処理は、例えば、空気分級装置、音波ふるい装置などの分級装置によって行うことができる。

また、分級処理の具体的な条件は、目的とする磁性芯粒子の数平均粒子径、分級装置の種類などに応じて適宜設定される。

次いで、磁性芯粒子の表面を酸によって処理し、さらに、例えば、純水によって洗浄することにより、磁性芯粒子の表面に存在する汚れ、異物、酸化膜などの不純物を除去し、その後、磁性芯粒子の表面に高導電性金属を被覆することにより、磁性を示す導電性粒子が得られる。

ここで、磁性芯粒子の表面を処理するために用いられる酸としては、塩酸などを挙げることができる。

高導電性金属を磁性芯粒子の表面に被覆する方法としては、無電解メッキ法、置換メッキ法等を用いることができるが、これらの方法に限定されるものではない。

無電解メッキ法または置換メッキ法によって導電性粒子を製造する方法について説明すると、先ず、メッキ液中に、酸処理および洗浄処理された磁性芯粒子を添加してスラリーを調製し、このスラリーを攪拌しながら、磁性芯粒子の無電解メッキまたは置換メッキを行う。

次いで、スラリー中の粒子をメッキ液から分離し、その後、粒子を、例えば、純水によって洗浄処理することにより、磁性芯粒子の表面に高導電性金属が被覆されてなる導電性粒子が得られる。

また、磁性芯粒子の表面に下地メッキを行って、下地メッキ層を形成した後、下地メッキ層の表面に高導電性金属よりなるメッキ層を形成してもよい。

下地メッキ層およびその表面に形成されるメッキ層を形成する方法は、特に限定されないが、無電解メッキ法により、磁性芯粒子の表面に下地メッキ層を形成し、その後、置換メッキ法により、下地メッキ層の表面に高導電性金属よりなるメッキ層を形成することが好ましい。

無電解メッキまたは置換メッキに用いられるメッキ液としては、特に限定されるものではなく、種々の市販のものを用いることができる。

このようにして得られる導電性粒子は、上記の粒子径および粒子径分布を有するものとするために、分級処理が行われる。

導電性粒子の分級処理を行うための分級装置としては、前述の磁性芯粒子の分級処理に用いられる分級装置として例示したものを用いることができるが、少なくとも空気分級装置を用いることが好ましい。

空気分級装置によって導電性粒子を分級処理することにより、上記の粒子径および粒子径分布を有する導電性粒子が確実に得られる。

また、導電性粒子Ｐは、必要に応じて、シランカップリング剤などのカップリング剤によって処理されてもよい。導電性粒子Ｐの表面がカップリング剤で処理されることにより、導電性粒子Ｐと弾性高分子物質との接着性が高くなり、その結果、得られる弾性異方導電膜２０は、繰り返しの使用の耐久性が高いものとなる。

カップリング剤の使用量は、導電性粒子Ｐの導電性に影響を与えない範囲で適宜選択されるが、導電性粒子Ｐの表面のカップリング剤の被覆率（導電性芯粒子の表面積に対するカップリング剤の被覆面積の割合）が５％以上となる量であることが好ましく、より好ましくは、上記被覆率が７〜１００％、さらに好ましくは、１０〜１００％、特に好ましくは、２０〜１００％となる量である。

機能部１９の接続用導電部１７の導電性粒子Ｐの含有割合は、体積分率で１０〜６０％、好ましくは、１５〜５０％となる割合で用いられることが好ましい。

この割合が１０％未満の場合には、十分に電気抵抗値の小さい接続用導電部１７が得られないことがある。

一方、この割合が６０％を超える場合には、得られる接続用導電部１７は脆弱なものとなりやすく、接続用導電部１７として必要な弾性が得られないことがある。

また、被支持部２１の導電性粒子Ｐの含有割合は、弾性異方導電膜２０を形成するための成形材料中の導電性粒子の含有割合によって異なるが、弾性異方導電膜２０の接続用導電部１７のうち、最も外側に位置する接続用導電部１７に、過剰な量の導電性粒子Ｐが含有されることが確実に防止される点で、成形材料中の導電性粒子の含有割合と同等若しくはそれ以上であることが好ましく、また、十分な強度を有する被支持部２１が得られる点
で、体積分率で３０％以下であることが好ましい。

弾性異方導電膜２０の全厚（図示の実施例では、接続用導電部１７の厚み）は、５０〜２０００μｍであることが好ましく、より好ましくは、７０〜１０００μｍ、特に好ましくは、８０〜５００μｍである。この厚みが５０μｍ以上であれば、十分な強度を有する弾性異方導電膜２０が確実に得られる。一方、この厚みが２０００μｍ以下であれば、所要の導電性特性を有する接続用導電部１７が確実に得られる。

突出部２０ａの突出高さは、その合計が、突出部２０ａの厚みの１０％以上であることが好ましく、より好ましくは、２０％以上である。このような突出高さを有する突出部２０ａを形成することにより、小さい加圧力で接続用導電部１７が十分に圧縮されるため、良好な導電性が確実に得られる。

また、突出部２０ａの突出高さは、突出部２０ａの最短幅または直径の１００％以下であることが好ましく、より好ましくは、７０％以下である。このような突出高さを有する突出部２０ａを形成することにより、突出部２０ａが加圧されたときに座屈することがないため、所期の導電性が確実に得られる。

また、被支持部２１の厚み（図示の実施例では、二股部分の一方の厚み）は、５〜２５０μｍであることが好ましく、より好ましくは、１０〜１５０μｍ、特に好ましくは、１５〜１００μｍである。

また、被支持部２１は二股状に形成されることは必須のことではなく、フレーム板１４の一面のみに固定されていてもよい。

一方、異方導電性コネクター１１のフレーム板１４の厚さとしては、その材質によって異なるが、弾性異方導電膜２０の厚さの０．０１〜１０倍が好ましく、さらに好ましくは０．０２〜２倍、特に好ましくは０．０３〜０．８倍である。

また、異方導電性コネクター１１のフレーム板１４を構成する材料としては、フレーム板１４が容易に変形せず、その形状が安定に維持される程度の剛性を有するものであれば特に限定されず、例えば、金属材料、セラミックス材料、樹脂材料などの種々の材料を用いることができ、フレーム板１４を、例えば、金属材料により構成する場合には、フレーム板１４の表面に絶縁性被膜が形成されていてもよい。

フレーム板１４を構成する金属材料の具体例としては、鉄、銅、ニッケル、クロム、コバルト、マグネシウム、マンガン、モリブデン、インジウム、鉛、パラジウム、チタン、タングステン、アルミニウム、金、白金、銀などの金属またはこれらを２種以上組み合わせた合金若しくは合金鋼などが挙げられる。

フレーム板１４を構成する樹脂材料の具体例としては、液晶ポリマー、ポリイミド樹脂などが挙げられる。

また、異方導電性コネクターをＷＬＢＩ試験に用いる場合には、フレーム板１４を構成する材料としては、線熱膨張係数が３×１０^-5／Ｋ以下のものを用いることが好ましく、より好ましくは、１×１０^-7〜１×１０^-5／Ｋ、特に好ましくは、１×１０^-6〜８×１０^-6／Ｋである。

このような材料の具体例としては、インバーなどのインバー型合金、エリンバーなどのエリンバー型合金、スーパーインバー、コバール、４２合金などの磁性金属の合金または
合金鋼などが挙げられる。

また、プローブ体１２の絶縁膜２２としては、柔軟性を有する樹脂膜が用いられる。絶縁膜２２の形成材料としては、電気的絶縁性を有する樹脂材料であれば特に限定されないが、例えば、ポリイミド系樹脂、液晶ポリマー、およびこれらの複合材料が挙げられる。中でも、後述するように、エッチングが容易であるポリイミドが好ましい。

ポリイミドにより絶縁膜を形成する場合は、熱硬化性のポリイミド、感光性のポリイミド、ポリイミド前駆体を溶媒に希釈したポリイミドのワニス、溶液等を用いて樹脂膜を形成することが好ましい。

絶縁膜２２の厚さは、良好な柔軟性を得る点などから、５〜１５０μｍであることが好ましく、より好ましくは、７〜１００μｍ、さらに好ましくは、１０〜５０μｍである。

電極構造体２３の材料としては、例えば、ニッケル、鉄、銅、金、銀、パラジウム、鉄、コバルト、タングステン、ロジウム、またはこれらの合金もしくは合金鋼等が挙げられる。電極構造体２３は、全体を単一の金属もしくは合金で形成してもよく、２種以上の金属もしくは合金を積層して形成してもよい。

表面に酸化膜が形成された被検査電極について電気検査を行う場合には、シート状プローブの電極構造体２３と被検査電極を接触させ、電極構造体２３の表面電極部２３ａにより被検査電極の表面の酸化膜を破壊して電極構造体２３と被検査電極との電気的接続を行うことが必要である。

このため、電極構造体２３の表面電極部２３ａは、酸化膜を容易に破壊することかできる程度の硬度を有していることが望ましい。このような表面電極部２３ａを得るために、表面電極部２３ａを形成する金属中に、硬度の高い粉末物質を含有させることができる。

このような粉末物質としては、例えば、ダイヤモンド粉末、窒化シリコン、炭化シリコン、セラミックス、ガラスを挙げることができ、これらの非導電性の粉末物質を適量含有させることにより、電極構造体２３の導電性を損なうことなく、電極構造体２３の表面電極部２３ａにより被検査電極の表面に形成された酸化膜を破壊することができる。

また、被検査電極の表面の酸化膜を容易に破壊するために、電極構造体２３の表面電極部２３ａの形状を鋭利な突起状としてもよく、表面電極部２３ａの表面に微細な凹凸を形成してもよい。このように、表面電極部２３ａの形状は必要に応じて適宜の形状としてよい。

絶縁膜２２の電極構造体２３のピッチｐ（図４）は、検査対象であるウエハの被検査電極のピッチに応じて設定され、例えば、４０〜２５０μｍ、好ましくは、４０〜１５０μｍである。なお、「電極構造体のピッチ」とは、隣接する電極構造体２３の中心間距離であって最も短い距離を表す。なお、１つの絶縁膜２２には、ウエハ上の集積回路の被検査電極の数等にもよるが、例えば、数十個以上の電極構造体２３が形成される。

電極構造体２３の表面電極部２３ａの径Ｒに対する突出高さの比は、０．２〜３であることが好ましく、より好ましくは０．２５〜２．５である。このような条件を満足することにより、被検査電極のピッチが小さい場合であっても被検査電極に対応するパターンの電極構造体２３を容易に形成することができ、ウエハに対して安定な電気的接続状態が確実に得られる。

表面電極部２３ａの径Ｒは、短絡部２３ｃの径ｒの１〜３倍であることが好ましく、より好ましくは、１〜２倍である。また、表面電極部２３ａの径Ｒは、電極構造体２３のピッチｐの３０〜７５％であることが好ましく、より好ましくは、４０〜６０％である。

裏面電極部２３ｂの外径Ｌは、短絡部２３ｃの径より大きく、かつ、電極構造体２３のピッチｐより小さいものであればよいが、可能な限り大きいことが好ましく、これにより、例えば、異方導電性コネクター１１に対しても安定な電気的接続を確実に行うことができる。

短絡部２３ｃの径ｒは、電極構造体２３のピッチｐの１５〜７５％であることが好ましく、より好ましくは２０〜６５％である。

電極構造体２３の具体的な寸法について説明すると、表面電極部２３ａの突出高さは、被検査電極に対して安定な電気的接続を達成する点から、１５〜５０μｍであることが好ましく、より好ましくは、１５〜３０μｍである。

表面電極部２３ａの径Ｒは、上記の条件や被検査電極の直径などを勘案して設定されるが、例えば、３０〜２００μｍであり、好ましくは、３５〜１５０μｍである。

短絡部２３ｃの径ｒは、充分に高い強度を得る点から、１０〜１２０μｍであることが好ましく、より好ましくは、１５〜１００μｍである。

裏面電極部２３ｂの厚さは、強度を充分に高くして良好な繰り返し耐久性を得る点から、０．１〜１５０μｍであることが好ましく、より好ましくは、１〜７５μｍである。

電極構造体２３の裏面電極部２３ｂに形成される被覆膜２３ｄは、化学的に安定な高導電性金属からなるものが好ましく、具体的には、例えば、金、銀、パラジウム、ロジウムが挙げられる。

なお、被覆膜２３ｄは必須のものでなく、例えば、裏面電極部材料が化学的に安定や、導電性が十分な場合には省略することもできる。

また、電極構造体２３の表面電極部２３ａにも金属被覆膜を形成することができ、例えは被検査電極が半田材料により形成されている場合には、この半田材料が拡散することを防止する点から、銀、パラジウム、ロジウムなどの耐拡散性金属で表面電極部２３ａを被覆することが望ましい。

また、支持部材７０を構成する材料としては、異方導電性コネクター１１のフレーム板１４を構成する材料と同じものを使用することが好ましい。
支持部材７０にこのような材料を用いることにより、温度変化を生じた場合においても、異方導電性コネクター１１の接続用導電部１７の面方向の変位を確実に抑制することができる。

また、支持部材７０を構成する材料としては、接続すべき回路基板の基材を構成する材料の線熱膨張係数と同等、若しくは近似したもの、具体的には、接続すべき回路基板の機材を構成する材料の線熱膨張係数との差が１×１０^-5／Ｋ以下の線熱膨張係数を有する材料を用いることが好ましい。

（２）プローブ部材の製造方法
以下、この実施例のプローブ部材１０の製造方法について説明する。
（２−１）シート状プローブの作製
以下のような方法によって、シート状プローブ３３を作製して用意する。

先ず、図５（ａ）に示したように、絶縁膜２２を形成するための樹脂シート２２ａに金属層２４が積層されたシートを用意する。例えば、ポリイミドに銅箔が貼付された市販の銅張積層板を用いることができる。

そして、樹脂シート２２ａの表面全面に、金属マスク形成用の金属層２５を一体的に設ける。
なお、金属マスク形成用の金属層２５の厚さは、２〜１５μｍであることが好ましく、より好ましくは、５〜１５μｍである。

この厚さが２μｍ未満である場合には、後述する絶縁膜形成用シートに対するレーザー加工において、用いられるレーザー光に耐え得るために必要な強度が得られず、電極構造体２３を確実に形成することが困難となることがある。一方、この厚さが１５μｍを超える場合には、エッチング処理によって後述する金属マスクの開口を、高い寸法精度で形成することが困難となることがある。

また、金属マスク形成用の金属層２５を構成する材料としては、銅、ニッケル、などを用いることができる。
また、樹脂シート２２ａ上に金属マスク形成用の金属層２５を形成する方法としては、スパッター法、無電解メッキ法、接着法などを挙げることができる。

次いで、図５（ｂ）に示したように、この積層体の両面、すなわち、金属マスク形成用の金属層２５の表面に、フォトレジストよりなるレジスト層２６を形成するとともに、金属層２４の表面にフォトレジストよりなるレジスト層２７を形成する。

そして、図５（ｃ）に示したように、金属マスク形成陽の金属層２５上に形成されたレジスト層２６に、形成すべき電極構造体２３のパターンに対応するパターンに従って複数の開口２６ａを形成する。

その後、この開口２６ａを介して、金属マスク形成用の金属層２５をエッチング処理することにより、図６（ａ）に示したように、形成すべき電極構造体２３のパターンに対応するパターンに従って複数の開口２６ｂが形成された金属層２５を形成する。

なお、開口２６ｂの径は、形成すべき電極構造体２３の短絡部２３ｃの径に対応する。
次に、金属マスク２５の表面からフォトレジスト層２６を除去し（図６（ｂ））、その後、絶縁膜２２に対し、金属マスク２５の開口２６ｂを介して、炭酸ガスレーザー、エキシマーレーザー等でレーザー加工を施すことにより、（図６（ｃ））に示したように、絶縁膜２２に貫通孔２６ｃが形成される。その後、絶縁膜２２の表面から金属マスク２５をエッチングにより除去する（図６（ｄ）参照）。

なお、貫通孔２６ｃは、絶縁膜２２に対してウエットエッチングを行うことにより形成してもよく、この場合には、図１１（ａ）に示したように、金属層を介さずに絶縁膜２２の表面に直接フォトレジスト層２６を形成してウエットエッチングを行い、これにより貫通孔２６ｃを形成し（図１１（ｂ））、その後フォトレジスト層２６を除去するようにしてもよい（図１１（ｃ））。

次に、金属層２４を共通電極としてメッキ処理を施すことにより、図７（ａ）に示したように、絶縁層２２の貫通孔２６ｃ内に、表面が半球状に突出した電極構造体２３を形成
する。

その後、絶縁膜２２と電極構造体２３を覆うようにフォトレジスト層２８を形成し（図７（ｂ））、金属層２４の表面のフォトレジスト層２７に対して、形成すべきフレーム板１９ａに対応する部分と、形成すべき電極構造体２３の裏面電極部２３ｂに対応する部分とを残すようにパターニングする。

これにより、図７（ｃ）に示したように、フォトレジスト層２７に、形成すべき金属フレーム板１９ａの貫通孔１９ｂに対応する開口部２７ａが形成されるとともに、この開口部２７ａ内に形成すべき裏面電極部２３ｂに対応するレジスト部分２７ｂが形成される。

そして、開口部２７ａ内に露出する金属層２４に対して、エッチング処理を施して、その一部を除去することにより、貫通孔１９ｂと位置決め孔（図示せず）が形成された金属フレーム板１９ａが形成される。また、金属層２４の一部によって、短絡部２３ｃに連結された裏面電極部２３ｂが形成される（図７（ｄ）参照）。

次に、裏面電極部２３ｂと金属層２４から、フォトレジスト層２７を除去し、その後、裏面電極部２３ｂと絶縁膜２２を覆うように、フォトレジスト層２９を形成し（図８（ａ））、裏面電極部２３ｂが位置する部分に開口３０を形成する（図８（ｂ）参照）。そして、裏面電極部２３ｂに高導電金属のメッキ処理を施すことにより、裏面電極部２３ｂに被覆膜２３ｄを形成する（図８（ｃ））。

その後、被覆膜２３ｄが形成された裏面電極部３２を覆うように、フォトレジスト層３１を形成する（図９（ａ））。
そして、絶縁膜２２とその周縁の支持部３２を残すようにレジスト層２８をパターニングすることによって、パターン溝２８ａを形成する（図９（ｂ））。

その後、絶縁膜２２に対して、エッチング処理を施して、その一部を除去した後（図９（ｃ））、レジスト層２８、２９、３１、及び、金属フレーム板１９ａを除去することにより、図１０に示したような、互いに独立した各絶縁膜２２と、金属フレーム板１９ａとの支持部３２で絶縁膜２２が支持されたシート状プローブ３３が得られる。

（２−２）異方導電性コネクターの作製
一方、異方導電性コネクター１１を、例えば、以下のようにして作製して用意する。

先ず、絶縁性の弾性高分子物質、例えば、シリコンゴム中に、ニッケルなどの導電性磁性体粒子を分散させて、流動性の混合物よりなるエラストマー材料が調製する。
そして、図１２に示したように、弾性異方導電膜成形用の金型３４を用意し、この金型３４の上型３５と下型３６の各々の成形面に、弾性異方導電膜用の成形材料として、上記のエラストマー材料を、所要のパターン、すなわち、成形すべき弾性異方導電膜２０の配置パターンに従って塗布することによって、成形材料層２０Ａを形成する。

ここで、金型３４について具体的に説明すると、この金型３４は、上型３５と、この上型３５と一対の下型３６が、互いに対抗するように配置されて構成されている。
上型３５においては、図１３に拡大して示したように、基板３７の下面に、成形すべき弾性異方導電膜１６の接続用導電部１７の配置パターンに対応するパターンに従って、強磁性体層８が形成されている。

この強磁性体層３８以外の個所には、非磁性体層３９が形成されており、これらの強磁性体層３８と非磁性体層３９によって、成形面が形成されている。また、上型３５の成形
面には、成形すべき弾性異方導電膜２０の突出部２０ａに対応して、凹所３９ａが形成されている。

一方、下型３６においては、基板４０の上面に、成形すべき弾性異方導電膜２０の接続用導電部１７の配置パターンと同一のパターンに従って、強磁性体層４１が形成されている。

この強磁性体層４１以外の個所には、非磁性体層４２が形成されており、これらの強磁性体層４１と非磁性体層４２によって、成形面が形成されている。また、下型３６の成形面には、成形すべき弾性異方導電膜２０の突出部２０ａに対応して、凹所４２ａが形成されている。

上型３５と下型３６の各々の基板３７、４９は、強磁性体により構成されていることが好ましく、このような強磁性体の具体例としては、鉄、鉄−ニッケル合金、鉄−コバルト合金、ニッケル、コバルトなどの強磁性金属が挙げられる。

この基板３７、４０は、その厚みが０．１〜５０ｍｍであることが好ましく、表面が平滑で、化学的に脱脂処理され、また、機械的に研磨処理されたものであることが好ましい。
また、上型３５と下型３６の各々の強磁性体層３８、４１を構成する材料としては、鉄、鉄−ニッケル合金、鉄−コバルト合金、ニッケル、コバルトなどの強磁性金属を用いることができる。

この強磁性体層３８、４１は、その厚みが、１０μｍ以上であることが好ましい。この厚みが１０μｍ以上であれば、成形材料層２０Ａに対して、十分な強度分布を有する磁場を作用させることができ、この結果、成形材料層２０Ａの接続用導電部１７となる部分に、導電性粒子を高密度に集合させることができ、良好な導電性を有する接続用導電部１７が得られる。

また、上型３５と下型３６の各々の非磁性体層３９、４２を構成する材料としては、銅などの非磁性金属、耐熱性を有する高分子物質などを用いることができるが、フォトリソグラフィーの手法により容易に非磁性体層３９、４２を形成することができる点で、放射線によって硬化された高分子物質を好ましく用いることができる。

その材料としては、例えば、アクリル系のドライフィルムレジスト、エポキシ系の液状レジスト、ポリイミド系の液状レジストなどのフォトレジストを用いることができる。
上型３５と下型３６の成形面に成形材料を塗布する方法としては、スクリーン印刷法を用いることが好ましい。このような方法によれば、成形材料を所要のパターンに従って塗布することが容易で、しかも、適量の成形材料を塗布することができる。

次いで、図１４に示したように、成形材料層２０Ａが形成された下型３６の成形面上に、スペーサー４３ａを介して、フレーム板１４を位置合わせして配置する。
そして、このフレーム板１４上に、スペーサー４３ｂを介して、成形材料層２０Ａが形成された上型３５を位置合わせして配置する。

さらに、これらを重ね合わせることにより、図１５に示したように、上型３５と下型３６との間に、目的とする形態（成形すべき弾性異方導電膜２０の形態）の成形材料層２０Ａが形成される。

この成形材料層２０Ａは、図１６に示したように、導電性粒子Ｐは、成形材料層２０Ａ
全体に分散された状態で含有されている。
このようにフレーム板１４と上型３５と下型３６との間に、スペーサー４３ａ、４３ｂを配置することにより、目的とする形態の弾性異方導電膜２０を形成することができる。

その後、上型３５の基板３７の上面と、下型３６の基板４０の下面に、例えば、一対の電磁石を配置して、これを作動させる。
これにより、上型３５と下型３６が、強磁性体層３８、４１を有するため、上型３５の強磁性体層３８と、これに対応する下型３６の強磁性体層４１との間において、その周辺領域より大きい強度を有する磁場が形成される。

その結果、成形材料層２０Ａは、成形材料層２０Ａ中に分散されていた導電性粒子Ｐが、図１７に示したように、上型３５の強磁性体層３８と、これに対応する下型３６の強磁性体層４１との間に位置する接続用導電部１７となる部分に集合して、厚み方向に並ぶよう配向する。

そして、この状態において、成形材料層２０Ａを硬化処理することにより、弾性異方導電膜２０が形成される。この弾性異方導電膜２０は、弾性高分子物質中に、導電性粒子Ｐが厚み方向に並ぶように配向した状態で含有されてなる、複数の接続用導電部１７が、導電性粒子Ｐが全く、または殆ど存在しない高分子弾性物質からなる絶縁部１８によって相互に絶縁された状態で配置されてなる機能部１９を有している。

また、弾性異方導電膜２０は、この機能部１９の周辺に連続して一体に形成された、弾性高分子物質中に導電性粒子Ｐが含有されてなる被支持部２１を有している。
これにより、弾性異方導電膜２０が、フレーム板１４の異方導電膜配置用孔１５の周辺部に、被支持部２１が固定された状態で形成され、これにより、図１８に示したような構造の異方導電性コネクター１１が製造される。

以上において、成形材料層２０Ａの接続用導電部１７となる部分と、被支持部２１となる部分に作用させる外部磁場の強度は、平均で２００〜１００００ガウスとなる大きさが好ましい。また、外部磁場を作用させる手段としては、電磁石の代わりに永久磁石を用いることもできる。永久磁石としては、上記の範囲の外部磁場の強度が得られる点で、アルニコ（Ｆｅ−Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金）、フェライトなどよりなるものが好ましい。

成形材料層２０Ａの硬化処理は、外部磁場を作用させたままの状態で行うこともできるが、外部磁場の作用を停止させた後に行うこともできる。また、成形材料層２０Ａの硬化処理は、使用される材料によって適宜選定されるが、通常、加熱処理によって行われる。加熱により成形材料層２０Ａの硬化処理を行う場合には、電磁石にヒーターを設ければよい。具体的な加熱温度と加熱時間は、成形材料層２０Ａを構成する高分子物質形成材料などの種類、導電性粒子Ｐの移動に要する時間などを考慮して適宜選定される。

上記の異方導電性コネクターによれば、導電性粒子Ｐの数平均粒子径が、接続用導電部１７の最短幅との関係において、特定の範囲にあり、かつ、粒子径の変動係数が５０％以下である。

このため、導電性粒子Ｐは、接続用導電部１７を形成するために、適正な粒子径を有するものである。
従って、弾性異方導電膜２０の形成において、成形材料層２０Ａに磁場を作用させたときに、導電性粒子Ｐが、成形材料層２０Ａの絶縁部１８となるべき部分に、多量に残留することなく、所要の量の導電性粒子Ｐを、接続用導電部１７となるべき部分に収容された状態で集合させることができる。

さらに、厚み方向に並ぶ導電性粒子Ｐの数を少なくすることができる。その結果、形成される全ての接続用導電部１７について、良好な導電性が得られるとともに、隣接する接続用導電部１７との間に十分な絶縁性が確実に得られる。

しかも、導電性粒子Ｐには、適度の厚みを有する高導電性金属よりなる被覆層を形成することができるため、高温環境下において、繰り返し使用した場合にも、導電性粒子Ｐの表面の導電性が低下することが抑制される。

これにより、接続用導電部１７に形成される導電路の導電性粒子Ｐ間の接触抵抗の総和が、著しく増大することがなく、長期間にわたって所要の導電性を維持することができる。

また、弾性異方導電膜２０には、接続用導電部１７を有する機能部１９の周縁に被支持部２１が形成されており、この被支持部２１がフレーム板１４の異方導電膜配置用孔１５の周辺部に固定されているため、変形しにくくて取り扱いやすく、検査対象であるウエハと電気的接続作業において、ウエハに対する位置合わせおよび保持固定を容易に行うことができる。

なお、上記の異方導電性コネクターでは、フレーム板１４の一部が弾性異方導電膜２０の中に埋め込まれ（挟み込まれ）たものになっているが、フレーム板１４を図１９（ａ）に示したように弾性異方導電膜２０の下面、または、図１９（ｂ）に示したように上面に配置するようにしてもよい。

この場合には、先ず、上型３５と下型３６との間に、フレーム板１４、スペーサー４３ａ、ｂを介さずに、上型３５と下型３６とを重ね合わせることによって、フレーム板１４を有さない弾性異方導電膜２０を作製する。そして、この弾性異方導電膜２０の上面、または、下面にフレーム板１４を、例えば、接着剤や粘着剤などを用いて接合することによって製造することができる。

また、一度に多数個の異方導電性コネクター１１を製造するためには、分割部分にミシン目を入れたフレーム板を使用し、これに対応した一対の上型と下型を用いることによって、多数個の異方導電性コネクターを同一平面内に成形することができる。

そして、成形作業後に、フレーム板をミシン目の個所で切断することによって、多数個の異方導電性コネクターを得ることができる。
ここで、フレーム板の加工には、フォトリソグラフィーとエッチングなどを用いることによって、ミシン目などの加工や位置決め用穴加工、異方導電膜配置用孔の加工などを、工数を増やすことなく一括で加工することができる。

（２−３）プローブ部材の作製
図２０の拡大図に示したように、上記で作製したシート状プローブ３３と異方導電性コネクター１１とこれらを積層させるためのベースとなる支持部材７０とを用意する。

そして、図２１の拡大図に示したように、支持部材７０における貫通孔７１内に、シート状プローブ３３の裏面電極部２３ｂを配置するように、例えば、接着剤やはんだ、溶接等によって支持部材７０とシート状プローブ３３とを接合する。

なお、シート状プローブ３３を支持部材７０の貫通孔７１への位置合わせは、ピンアライメント方式の位置合わせ装置や、光学的な位置認識機能を有するアライナー装置を用い
ることにより行うことができる。

次いで、図２２の拡大図に示したように、支持部材７０における貫通孔７１内に、異方導電性コネクター１１を配置するように、例えば、接着剤やはんだ、溶接等によって支持部材７０と異方導電性コネクター１１のフレーム板１４とを接合する。

なお、異方導電性コネクター１１を支持部材７０の貫通孔７１に位置合わせするためには、例えば、フレーム板１４に形成した位置決め用穴を用いたり、貫通孔７１に図２３に示したように、段部７１ａを設け、この貫通孔７１の段部７１ａの内壁と、異方導電性コネクター１１のフレーム板１４の外壁とを係合することによって位置合わせをしてもよい。

次に、図２４の拡大図の矢印で示したように、シート状プローブ３３の上面から、すなわち、絶縁膜２２の電極構造体２３の表面電極部２３ａ側の表面から、所定のパターンに従って、例えば、炭酸ガスレーザー、エキシマーレーザー等のレーザー加工を施して、絶縁膜２２の一部を除去する。

これにより、図４に示したように、異方導電性コネクター１１の弾性異方導電膜２０の機能部１９の上面に、複数のプローブ体１２が、例えば、接着剤や粘着剤などを介して、各接続用導電部１７に対応し、所定距離離間して積層され、相互に分離した状態で配置される。

この複数のプローブ体１２はそれぞれ、図２、図４に示したように、平面視で略円形状の柔軟な絶縁膜２２に、電極構造体２３が貫通形成された構造になっている。
すなわち、絶縁膜２２が、相互に分離した状態で配置されており、これによって、絶縁膜２２の厚さ方向に伸びる複数の電極構造体２３が、検査対象であるウエハの被検査電極に対応するパターンに従って絶縁膜２２の面方向に互いに離間して配置されている。

なお、この場合、上記のようにレーザー加工を施して、絶縁膜２２の一部を除去する代わりに、図２５に示したように、シート状プローブ３３の絶縁膜２２の電極構造体２３の表面電極部２３ａ側の表面に、所定パターンに従って、電極構造体２３と絶縁膜２２の一部を覆うようにレジスト層４４を形成して、このレジスト層４４が形成されていない開口部４４ａを介して、絶縁膜２２の一部を除去するようにしてもよい。

なお、上記実施例では、シート状プローブ３３と、異方導電性コネクター１１を、支持部材７０を介して接合し、レーザー加工などで、絶縁膜２２の一部を除去することによって、複数のプローブ体１２を相互に分離した状態にしたが、予め個々に分離したプローブ体１２を、支持部材７０の異方導電膜配置用孔１５に対応して配置し、支持部材７０とプローブ体１２を、例えば、接着剤やはんだ、溶接等によって接合することも可能である。

また、上記実施例では、支持部材７０と異方導電性コネクター１１とを先に接合したが、支持部材７０とシート状プローブ３３とを先に接合してから、異方導電性コネクター１１を接合してもよい。

また、上記実施例では、シート状プローブ３３の絶縁膜２２の一部を、レーザー加工などで除去することによって、複数のプローブ体１２を相互に分離した状態としたが、複数のプローブ体１２に分離せずに、シート状プローブ３３の状態のままとしてもよい。

（３）プローブカードおよび回路装置の検査装置
図２６は、本発明の回路装置の検査装置およびそれに用いられるプローブカードの実施
形態を示した断面図であり、図２７は、プローブカードの組み立て前後の状態を示した断面図、図２８は、プローブカードの要部の構成を示した断面図である。

この検査装置は、複数の集積回路が形成されたウエハについて、それぞれの集積回路の電気検査をウエハの状態で行うために用いられる。この検査装置のプローブカード５０は、検査用回路基板５１と、この検査用回路基板５１の表面に配置された上記のプローブ部材１０とを備えている。

検査用回路基板５１の表面には、検査対象であるウエハに形成された全ての集積回路の被検査電極のパターンに従って、複数の検査用電極５２が形成されている。
検査用回路基板５１の基板材料としては、例えば、ガラス繊維補強型エポキシ樹脂、ガラス繊維補強型フェノール樹脂、ガラス繊維補強型ポリイミド樹脂、ガラス繊維補強型ビスマレイミドトリアジン樹脂等の複合樹脂基板材料、ガラス、二酸化珪素、アルミナ等のセラミックス基板材料、金属板をコア材としてエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂を積層した積層基板材料が挙げられる。

バーンイン試験に用いるためのプローブカード５０では、この基板材料として、線熱膨張係数が３×１０^-5／Ｋ以下、好ましくは１×１０^-7〜１×１０^-5／Ｋ、より好ましくは１×１０^-6〜６×１０^-6／Ｋであるものを用いることが望ましい。

プローブカード５０の検査用回路基板５１の裏面には、図２６、図２７に示したように、プローブカード５０を下方に加圧する加圧板５３が設けられ、プローブカード５０の下方には、検査対象であるウエハ１が載置されるウエハ載置台５４が設けられている。加圧板５３とウエハ載置台５４のそれぞれには、加熱器５５が接続されている。

異方導電性コネクター１１の位置決め孔には、ガイドピン５６が挿通される。
これにより、異方導電性コネクター１１は、弾性異方導電膜２０のそれぞれの接続用導電部１７が検査用回路基板５１のそれぞれの検査用電極５２に対接するように配置され、この異方導電性コネクター１１の表面に、プローブ部材１０が、それぞれの電極構造体２３が異方導電性コネクター１１の弾性異方導電膜２０のそれぞれの接続用導電部１７に対接するように配置され、この状態で、三者が固定される。

ウエハ載置台５４には、検査対象であるウエハ１が載置され、加圧板５３によりプローブカード５０を下方に加圧することにより、プローブ部材１０のプローブ体１２の電極構造体２３の各表面電極部２３ａが、ウエハ１の各被検査電極２に加圧接触する。

この状態では、異方導電性コネクター１１の弾性異方導電膜２０の各接続用導電部１７は、検査用回路基板５１の検査用電極５２とプローブ部材１０の電極構造体２３の裏面電極部２３ｂとにより挟圧されて厚さ方向に圧縮されている。

これにより、接続用導電部１７にはその厚さ方向に導電路が形成され、ウエハ１の被検査電極２と検査用回路基板５１の検査用電極５２とが電気的に接続される。その後、加熱器５５によって、ウエハ載置台５４と加圧板５３を介してウエハ１が所定の温度に加熱され、この状態で、ウエハ１に形成された複数の集積回路のそれぞれについて電気的検査が行われる。

このウエハ検査装置によれば、ウエハ１が、例えば、直径が８インチ以上の大面積であり、且つ被検査電極２のピッチが極めて小さい場合であっても、バーンイン試験において、ウエハ１に対する良好な電気的接続状態を安定に維持することができ、ウエハ１の複数の集積回路のそれぞれについて所要の電気検査を確実に実行することができる。

なお、本実施形態では、プローブカードの検査電極がウエハに形成された全ての集積回路の被検査電極に対して接続され、一括して電気検査が行われるが、ウエハに形成された全ての集積回路の中から選択された複数の集積回路の被検査電極に対してプローブカードの検査電極を接続して、各選択領域毎に検査するようにしてもよい。

選択される集積回路の数は、ウエハのサイズ、ウエハに形成された集積回路の数、各集積回路の被検査電極の数などを考慮して適宜選択されるが、例えば、１６個、３２個、６４個、１２８個である。

また、弾性異方導電膜２０には、被検査電極のパターンに対応するパターンに従って形成された接続用導電部１７の他に、被検査電極に電気的に接続されない非接続用の導電部が形成されていてもよい。

また、本発明のプローブカードおよび回路装置の検査装置は、ウエハ検査用の他、半導体チップ、ＢＧＡ、ＣＳＰなどのパッケージＬＳＩ、ＭＣＭなどの半導体集積回路装置などに形成された回路を検査するための構成としてもよい。

図１は、本発明のプローブ部材の実施例を示した図であり、図１（ａ）は平面図、図２（ｂ）はＸ−Ｘ線による断面図である。 図２は、図１のプローブ部材のプローブ体の部分を拡大して示した平面図である。 図３は、図１のプローブ部材の異方導電性コネクターの一部を拡大して示した平面図である。 図４は、図２のＸ−Ｘ線による断面図である。 図５は、本発明のプローブ部材の製造方法を説明する断面図である。 図６は、本発明のプローブ部材の製造方法を説明する断面図である。 図７は、本発明のプローブ部材の製造方法を説明する断面図である。 図８は、本発明のプローブ部材の製造方法を説明する断面図である。 図９は、本発明のプローブ部材の製造方法を説明する断面図である。 図１０は、本発明のプローブ部材の製造方法で用いるシート状プローブ３３の断面図である。 図１１は、本発明のプローブ部材の製造方法を説明する断面図である。 図１２は、本発明のプローブ部材の製造方法を説明する断面図である。 図１３は、本発明のプローブ部材の製造方法を説明する断面図である。 図１４は、本発明のプローブ部材の製造方法を説明する断面図である。 図１５は、本発明のプローブ部材の製造方法を説明する断面図である。 図１６は、本発明のプローブ部材の製造方法を説明する断面図である。 図１７は、本発明のプローブ部材の製造方法を説明する断面図である。 図１８は、本発明のプローブ部材の製造方法を説明する断面図である。 図１９は、本発明のプローブ部材の製造方法を説明する断面図である。 図２０は、本発明のプローブ部材の製造方法を説明する断面図である。 図２１は、本発明のプローブ部材の製造方法を説明する断面図である。 図２２は、本発明のプローブ部材の製造方法を説明する断面図である。 図２３は、本発明のプローブ部材の製造方法を説明する断面図である。 図２４は、本発明のプローブ部材の製造方法を説明する断面図である。 図２５は、本発明の別の実施例の本発明のプローブ部材の製造方法を説明する断面図である。 図２６は、本発明の回路装置の検査装置およびそれに用いられるプローブカードの実施例を示した断面図である。 図２７は、図２６のプローブカードの組み立て前後の各状態を示した断面図である。 図２８は、図２６のプローブカードの要部構成を示した断面図である。 図２９は、従来のプローブカードの断面図である。 図３０は、従来のシート状プローブの断面図である。

符号の説明

１ ウエハ
２ 被検査電極
８ 強磁性体層
１０ プローブ部材
１１ 異方導電性コネクター
１２ プローブ体
１３ａ 接合層
１４ フレーム板
１５ 異方導電膜配置用孔
１６ 弾性異方導電膜
１７ 各接続用導電部
１８ 絶縁部
１９ 機能部
１９ａ フレーム板
１９ｂ 貫通孔
２０ 弾性異方導電膜
２０ａ 突出部
２０Ａ 成形材料層
２１ 被支持部
２２ 絶縁膜
２２ａ 樹脂シート
２３ 電極構造体
２３ａ 表面電極部
２３ｂ 裏面電極部
２３ｃ 短絡部
２３ｄ 被覆膜
２４ 金属層
２５ 金属層
２６ レジスト層
２６ フォトレジスト層
２６ａ 開口
２６ｂ 開口
２６ｃ 貫通孔
２７ レジスト層
２７ａ 開口部
２７ｂ レジスト部分
２８ レジスト層
２８ａ パターン溝
２９ フォトレジスト層
３０ 開口
３１ フォトレジスト層
３２ 裏面電極部
３３ シート状プローブ
３４ 金型
３５ 上型
３６ 下型
３７ 基板
３８ 強磁性体層
３９ 非磁性体層
３９ａ 凹所
４０ 基板
４１ 強磁性体層
４２ 非磁性体層
４２ａ 凹所
４３ａ スペーサー
４３ｂ スペーサー
４４ レジスト層
４４ａ 開口部
５０ プローブカード
５１ 検査用回路基板
５２ 検査用電極
５３ 加圧板
５４ ウエハ載置台
５５ 加熱器
５６ ガイドピン
７０ 支持部材
７１ 貫通孔
７１ａ 段部
１００ 検査用回路基板
１０２ 検査電極
２００ 異方導電性シート
２０１ 導電部
２０２ 絶縁部
３００ シート状プローブ
３０１ 絶縁シート
３０２ 支持部材
３０５ 電極構造体
３０６ 表面電極部
３０７ 裏面電極部
３０８ 短絡部

Claims (10)

1. 回路装置の電気検査に用いられるプローブ部材であって、
   導電性粒子が含有され、厚み方向に伸びる複数の接続用導電部と、これらの接続用導電部を相互に絶縁する絶縁部とが形成され、周辺部にフレーム板を備える異方導電性コネクターと、
   絶縁膜と、この絶縁膜の表裏面を貫通するように形成した電極構造体を備えるシート状プローブと、
   前記異方導電性コネクターと、シート状プローブとの間に介在する支持部材とを備え、
   前記異方導電性コネクターは、フレーム板が支持部材に固定され、
   前記シート状プローブは、シート状プローブの電極構造体が、前記異方導電性コネクターの接続用導電部と位置合わせされ積層された状態で支持部材に固定され、
   前記電極構造体を厚み方向に押圧することにより、前記接続用導電部と電気的に接続されることを特徴とするプローブ部材。
2. 回路装置の電気検査に用いられるプローブ部材であって、
   導電性粒子が含有され、厚み方向に伸びる複数の接続用導電部と、これらの接続用導電部を相互に絶縁する絶縁部とが形成され、周辺部にフレーム板を備える異方導電性コネクターと、
   絶縁膜と、この絶縁膜の表裏面を貫通するように形成した電極構造体を備える複数のプローブ体と、
   前記異方導電性コネクターと、プローブ体との間に介在する支持部材とを備え、
   前記異方導電性コネクターは、フレーム板が支持部材に固定され、
   前記複数のプローブ体は、各プローブ体の電極構造体が、前記異方導電性コネクターの接続用導電部と位置合わせされ積層された状態で支持部材に固定され、
   前記電極構造体を厚み方向に押圧することにより、前記接続用導電部と電気的に接続されることを特徴とするプローブ部材。
3. 前記各プローブ体が、異方導電性コネクターの１つの接続用導電部に対応して、１つの電極構造体を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のプローブ部材。
4. 前記各プローブ体が、異方導電性コネクターの複数の接続用導電部に対応して、複数の電極構造体を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のプローブ部材。
5. 前記支持部材に、前記回路装置の被検査電極が配置された電極領域に対応して、それぞれ厚み方向に伸びる複数の貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のプローブ部材。
6. 前記フレーム板に、前記回路装置の被検査電極が配置された電極領域に対応して、それぞれ厚み方向に伸びる複数の異方導電膜配置用孔が形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のプローブ部材。
7. 前記異方導電性コネクターが、
   前記フレーム板の各異方導電膜配置用孔内に配置され、異方導電膜配置用孔の周辺部に支持された複数の弾性異方導電膜を備え、
   前記弾性異方導電膜が、導電性粒子が含有され、厚み方向に伸びる複数の接続用導電部と、これらの接続用導電部を相互に絶縁する絶縁部とが形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のプローブ部材。
8. 回路装置の電気検査に用いられるプローブカードであって、
   検査対象である回路装置の被検査電極に対応する検査電極が表面に形成された検査用回路基板と、
   この検査用回路基板上に配置される請求項１から７のいずれかに記載のプローブ部材とを備えることを特徴とするプローブカード。
9. 請求項８に記載のプローブカードを備えることを特徴とする回路装置の検査装置。
10. 複数の集積回路が形成されたウエハの各集積回路を、請求項８に記載のプローブカードを介してテスターに電気的に接続し、各集積回路の電気検査を行うことを特徴とするウエハの検査方法。

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