JP3651451B2 - プローブユニットおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路や液晶パネルなどの電子部品の電極あるいは端子部に接続して、電極などの通電試験に用いられるプローブユニットおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体集積回路、液晶パネル、プリント基板などに対する製品検査として、これらが要求仕様通りに動作するか否かを確認するために、通電試験が行われる。
この通電試験は、プローブユニットの先端や、その近傍に形成された突起を、半導体集積回路、液晶パネル、プリント基板などに並列して配置されている電極に押し当てることにより行われる。このような通電試験に用いられるプローブユニットは、その先端が被検査物の電極のピッチに合わせて１：１に対応するように接触し、それぞれ独立に通電される「独立配線」タイプと、プローブユニットの先端が複数の電極と接触する「プランジャ」タイプがある。
ところで、液晶パネルを構成するガラス板の縁に並列配置される電極層は、ますます微小ピッチ化する傾向にある。このような液晶パネルの通電試験においては、通電試験装置側において、この微小ピッチの電極層に対応するピッチのプローブユニットの提供が必要となる。
現状では上記電極層のピッチは０．１ｍｍ以下であり、これに対応するプローブユニットを機械的に打ち抜き加工して形成することは困難となっている。
このため、エッチング法やメッキ形成法でプローブユニットを形成する方法が用いられている。
【０００３】
このような独立配線タイプのプローブユニットの製造方法として、例えば、特許第２５５２０８４号公報には、絶縁ベースの表面に、タイバーで母材連結して並列に整列した多数のリードを接着し、その接着後、タイバーを切断除去する方法が提案されている。
【０００４】
また、特公平７−５６４９３号公報には、独立配線タイプのプローブユニットの製造方法として、導通接触端子を所定の寸法、配置にエッチング加工した後、絶縁部材に接着固定し、その後、導通接触端子の両端を切断する方法が提案されている。
【０００５】
また、特開平１１−３３７５７５号公報には、独立配線タイプのプローブユニットの製造方法として、電着金属板に任意厚さのレジストをコーティングし、このレジスト面に、任意の形状に指定されたマスクをセットして焼き付け、不要なレジストを取り除き、その部分に電着の下地処理として、薄く銅メッキを施し、この銅メッキ上にメッキ成長により任意厚さのプローブ針を形成し、電着金属板より銅下地のみを溶かしてプローブ針を取り外す方法が提案されている。さらに、基板にプローブ針を固定する際に、ドリルやレーザで基板に穴を開け、この穴に、プローブ針に設けられた位置決め突起を嵌合する方法が提案されている。
また、「プランジャ」タイプのプローブユニットとしては、特開平８−１１０３６２号公報、特開平１１−６４４２５号公報において提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許第２５５２０８４号公報に記載の方法では、リードを絶縁ベース上に接着する際に、リードを絶縁ベース上に高精度に配置することが非常に困難である上に、タイバーを切断除去する際に、リードが傷付くという問題があった。
【０００７】
また、特公平７−５６４９３号公報に記載の方法では、導通接触端子を絶縁部材上に接着固定する際に、導通接触端子を絶縁部材上に高精度に配置することが非常に困難であるという問題があった。
【０００８】
また、特開平１１−３３７５７５号公報に記載の方法では、電着の下地処理として施された薄い銅メッキは、溶剤との接触面積が少ないので解け難く、プローブ針を取り外すのに、長い時間を必要とするという問題があった。また、ドリルやレーザによる基板への穴開け加工を、高精度に行うことは困難である上に、基板の穴に多数のプローブ針を１本ずつ並べることは困難であった。
【０００９】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、プローブピンが高精度に基板上に配置されかつ装置への取付け用の穴が高精度に形成されたプローブユニットおよびその製造方法を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、基板の表面に犠牲膜を形成し、該犠牲膜の表面にプローブユニットパターンを開口したレジストを形成し、該レジストの開口部に、メッキによりプローブピンおよびプローブ保持部からなるプローブユニットパターンを形成し、前記レジストを除去し、前記犠牲膜を除去して、プローブユニットを得るプローブユニットの製造方法によって解決できる。
また、前記課題は、基板の表面に犠牲膜を形成し、該犠牲膜の表面にプローブ保持部パターンを開口した第１のレジストを形成し、該第１のレジストの開口部に、メッキにより前記プローブ保持部パターンを形成し、引き続き前記プローブ保持部パターンの表面に絶縁膜を形成した後、前記第１のレジストを除去し、プローブ保持部を得て、前記犠牲膜の表面のプローブ保持部が形成されていない部分にメッキにより金属層を形成し、前記絶縁膜および前記金属層の表面にプローブピンパターンを開口した第２のレジストを形成し、該第２のレジストの開口部に、メッキによりプローブピンパターンを形成し、前記第２のレジストを除去し、第２のレジスト下部の前記犠牲膜を除去して、プローブユニットを得るプローブユニットの製造方法によって解決できる。
また、前記課題は、基板の表面に犠牲膜を形成し、該犠牲膜の表面にプローブピンパターンを開口した第１のレジストを形成し、該第１のレジストの開口部に、メッキにより前記プローブピンパターンを形成し、前記第１のレジストを除去し、前記プローブピンパターンを得て、引き続き前記プローブピンパターンをメッキ層により包囲し、該メッキ層を研磨して面一とした後、前記メッキ層および前記プローブピンパターンの表面に絶縁膜を形成し、前記絶縁膜の表面に１または複数の細孔を有するプローブ保持部パターンを開口した第２のレジストを形成し、該第２のレジストの開口部に、メッキによりプローブ保持部パターンを形成し、前記第２のレジスト、前記絶縁膜、前記メッキ層および前記犠牲膜を除去して、プローブユニットを得るプローブユニットの製造方法によって解決できる。
【００１１】
前記課題は、プローブピンと、プローブ保持部とを備えたプローブユニットであって、前記プローブ保持部に１又は複数の位置決め部が形成され、前記プローブ保持部はレジストで形成されたフレーム内にメッキにより形成されたことを特徴とするプローブユニットによって解決できる。
前記１又は複数の位置決め部と前記プローブピンが同一の材料からなることが好ましい。
前記プローブ保持部に複数の細孔が形成されたことが好ましい。
メッキで形成されたプローブ保持部の表面に絶縁膜が形成され、該絶縁膜の表面にプローブピンが形成されたことが好ましい。
前記プローブ保持部および前記プローブピンが保護膜で覆われたことが好ましい。
メッキで形成されたプローブ保持部の表面に、該プローブ保持部と同じ材料からなるプローブピンが形成されたことが好ましい。
また、前記課題は、基板を銅で形成し、該基板を固く安定した基板で裏打ちし、該銅からなる基板の表面に、１又は複数の細孔を有するプローブユニットパターンを開口したレジストを形成し、該レジストの開口部に、メッキによりプローブピンおよびプローブ保持部からなるプローブユニットパターンを形成し、前記レジストを除去し、該銅からなる基板を除去して、プローブユニットを得ることを特徴とするプローブユニットの製造方法によって解決できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳しく説明する。
図１は、本発明のプローブユニットの製造方法の第１の実施形態の一例を示す断面模式図である。
この実施形態のプローブユニットの製造方法では、まず、図１（ａ）に示すように、基板１の表面上に、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法などによって、犠牲膜２を形成する。本発明にあっては、スパッタリング法が好ましく用いられる。次に、犠牲膜２の表面上に、スパッタリング法によって、プローブユニットの下地となる下地膜３を形成する。
【００１３】
基板１としては、特に制限はないが、厚さ数ｍｍ程度のガラス板、合成樹脂板、セラミックス板、シリコン、金属板などが用いられる。
また、犠牲膜２としては、厚さ０．１〜５．０μｍ程度の銅薄膜、銅（Ｃｕ）／クロム（Ｃｒ）薄膜などが好ましい。特に、犠牲膜２として、銅／クロム薄膜が形成される場合、まず、クロムをスパッタリング法により形成して密着層とし、その上に銅をスパッタリング法により形成する。この場合のクロム薄膜の厚さは例えば０．０３μｍ、銅薄膜の厚さは例えば０．３μｍ程度となっている。
【００１４】
下地膜３としては、厚さ０．０５〜０．５μｍ程度のチタン（Ｔｉ）／ニッケル（Ｎｉ）−鉄（Ｆｅ）薄膜などが好ましい。下地膜３として、チタン／ニッケル−鉄薄膜が形成される場合、まず、チタン薄膜をスパッタリング法により形成して密着層とし、その上にニッケル−鉄薄膜をスパッタリング法により形成する。この場合のチタン薄膜の厚さは例えば０．０２μｍ、ニッケル−鉄薄膜の厚さは例えば０．１５μｍ程度となっている。
下地膜３は、犠牲膜２上に直接、後述のフォトレジストからなるレジスト膜を形成すると、高解像度のレジスト膜が得られないために用いられたものであり、フォトレジストの種類によっては不要である。下地膜３は、後述のフォトレジストとの濡れ性がよいから、下地膜３の存在により、犠牲膜２上に高解像度の任意形状のレジスト膜を形成することができる。
【００１５】
次に、図１（ｂ）に示すように、下地膜３の表面上に、任意の厚さのフォトレジストを塗布し、このフォトレジストの表面に、任意形状のマスクを配置して、焼き付け、現像処理を行って不必要なフォトレジストを取り除き、任意のプローブユニットパターンの開口部を有するレジスト膜４を形成する。また、レジスト膜４の厚さは、１０〜２００μｍとすることが好ましい。
このレジスト膜４の形成時には、プローブユニットを構成するプローブピンとプローブ保持部を形成するパターンを形成するだけでなく、プローブ保持部に、１個または複数個形成された後述の位置決め穴や位置決めフレームなどの位置決め部を形成するパターン、および後述の複数の細孔を形成するパターンを同時に形成することができる。
また、フォトレジストを用いてレジスト膜４を形成すれば、プローブピンを構成するリード群を形成するパターンを、狭小な間隔、例えば均一ピッチで互いに並列に形成することができるから、このレジスト膜４を用いて形成されるプローブピンは、狭小な間隔で互いに並列に形成されたリードを有するものとなる。また、同様に、このレジスト膜４を用いて形成されるプローブユニットは、高精度に、プローブピンとプローブ保持部とが位置決めされたものとなる。さらに、位置決め穴や細孔の位置決めも高精度に行うことができる。
【００１６】
次に、図１（ｃ）に示すように、レジスト膜４の形成されていない下地膜３の表面上に、硫酸をベースとした公知の鉄、ニッケル用のメッキ液を用いて電気メッキをすることにより、メッキ成長させて、ニッケル合金などからなり、プローブユニットをなす金属箔５を形成する。このとき、金属箔５の厚さは、任意に設定できる。
【００１７】
次に、図１（ｄ）に示すように、レジスト膜４を除去する。レジスト膜４を除去するには、Ｎ−メチル−２−ピロリドンで、レジスト膜４と下地膜３の界面を洗浄する。このとき、基板１やレジスト膜４などからなる積層体を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン中に浸漬し、８５℃で、超音波洗浄すれば、レジスト膜４の除去を効率的に行うことができる。
【００１８】
次に、図１（ｅ）に示すように、金属箔５の下層で、金属箔５よりも突出している部分の下地膜３を、イオンミリングによって除去し、下地膜３を金属箔５と同形状に形成する。
【００１９】
次に、図１（ｆ）に示すように、銅を優先的に溶解するエッチング液で犠牲膜２を溶解して、金属箔５と下地膜３を一体のまま基板１から剥離し、金属箔５と下地膜３とからなるプローブユニット６を得る。
【００２０】
この実施形態のプローブユニットの製造方法にあっては、プローブピンとプローブ保持部を一体に形成するため、機械的に、またはハンダや接着剤などを用いて、プローブピンとプローブ保持部を接合する工程がないから、プローブピンが傷付くことがない。また、プローブピンとプローブ保持部とを、高精度に位置決めして接合することができる。
また、プローブ保持部を物理的に切り出す必要がないため、外形寸法の精度が高く、切り出した時に起きるプローブピンの破損のおそれもない。
【００２１】
図２は、本発明のプローブユニットの製造方法の第１の実施形態で製造されたプローブユニットの一例を示す平面図である。
このプローブユニット６は、多数のリード７が高精度に狭小な間隔で互いに並列に配列されて櫛歯型をなすプローブピン８と、プローブピン８の一方の端部に垂直に接合するように形成されたプローブ保持部９とから構成され、これらが一体に形成されているものである。また、プローブピン８とプローブ保持部９とは同一平面上に存在している。さらに、プローブピン８とプローブ保持部９とは、メッキ成長により形成されたニッケル合金などの同一材質で形成されている。
この例のプローブユニットでは、プローブピン８とプローブ保持部９とが同一の金属からなるから、各リード７間には導通がある。したがって、この例のプローブユニットは、液晶パネルなどの同一部品から派生する複数の電極の通電試験を一度に行うプランジャタイプのプローブユニットとして好ましく用いられる。
【００２２】
また、プローブ保持部９には、プローブユニット６を各種装置などに取り付ける際に位置決めをする位置決め穴１０、１０を形成してもよい。この位置決め穴１０の大きさ、形状、位置などは、プローブユニット６が取り付けられる各種装置などに応じて適宜設定される。例えば、図２に示すような複数の丸穴に限らず、回転が防止できる角穴を１個または複数個設けてもよいし、取り付け位置が調整可能な長穴としてもよい。
また、この位置決め穴１０は、上述のようにフォトレジストを用いて高精度に位置決めされているから、プローブユニット６を各種装置などに取り付ける際にも高精度に位置決めすることができる。したがって、液晶パネルなどの通電試験を高精度に行うことができる。
【００２３】
また、プローブ保持部９には、多数の細孔１１、１１、…を形成してもよい。この細孔１１は、本発明のプローブユニットの製造方法において、エッチング液で犠牲膜２を溶解して、金属箔５と下地膜３を一体のまま基板１から剥離する際に、エッチング液と犠牲膜２との接触面積を大きくするためのものである。したがって、細孔１１の形成される位置や、細孔１１の大きさや数は、特に限定されるものではないが、下地膜３の下層の犠牲膜２全体にまんべんなくエッチング液が接触するように形成されることが好ましい。このようにすれば、犠牲膜２の溶解時間が大幅に短縮される。
【００２４】
図３および図４は、本発明のプローブユニットの製造方法の第２の実施形態の一例を示す断面模式図である。図３（ａ−１）、・・・、（ｆ−１）は、プローブユニットの長手方向に対して平行な断面の模式図である。図３（ａ−２）、・・・、（ｆ−２）は、プローブユニットのプローブ保持部の位置決め穴の形成過程を示す断面模式図である。図４（ａ−１）、・・・、（ｆ−１）は、プローブユニットの長手方向に対して平行な断面の模式図である。図４（ａ−２）、・・・、（ｆ−２）は、プローブユニットのプローブ保持部の位置決め穴の形成過程を示す断面模式図である。
この実施形態のプローブユニットの製造方法では、まず、図３（ａ）に示すように、基板２１の表面上に、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法などによって、犠牲膜２２を形成する。本発明にあっては、スパッタリング法が好ましく用いられる。次に、犠牲膜２２の表面上に、任意の厚さのフォトレジストを塗布し、このフォトレジストの表面に、任意形状のマスクを配置して、焼き付け、現像処理を行って不必要なフォトレジストを取り除き、任意のプローブユニットのプローブ保持部のパターンを開口した第１のレジスト膜２３を形成する。また、第１のレジスト膜２３の厚さは、１０〜２００μｍとすることが好ましい。次に、第１のレジスト膜２３の形成されていない犠牲膜２２の表面上に、硫酸をベースとした公知の鉄、ニッケル用のメッキ液を用いて電気メッキをすることにより、メッキ成長させて、ニッケル合金などからなり、プローブユニットのプローブ保持部をなす第１の金属箔２４を形成する。このとき、第１の金属箔２４の厚さは、任意に設定できる。
【００２５】
基板２１としては、特に制限はないが、厚さ数ｍｍ程度のガラス板、合成樹脂板、セラミックス板、シリコン、金属板などが用いられる。
また、犠牲膜２２としては、厚さ０．１〜５μｍ程度の銅薄膜、銅（Ｃｕ）／クロム（Ｃｒ）薄膜などが好ましい。特に、犠牲膜２２として、銅／クロム薄膜が形成される場合、まず、クロムをスパッタリング法により形成して密着層とし、その上に銅をスパッタリング法により形成する。この場合のクロム薄膜の厚さは例えば０．０３μｍ、銅薄膜の厚さは例えば０．３μｍ程度となっている。
【００２６】
この第１のレジスト膜２３の形成時には、プローブ保持部を形成するレジスト膜形状を形成するだけでなく、プローブ保持部に後述の１個または複数個の位置決め穴や細孔を形成する形状を同時に形成してもよい。
【００２７】
次に、図３（ｂ）に示すように、第１のレジスト膜２３および第１の金属箔２４の表面上に、絶縁膜２５を形成する。絶縁膜２５は、スパッタリング法、ＣＶＤ法などで形成された二酸化ケイ素膜、アルミナ膜などからなり、厚さ０．１〜２０μｍ程度のものである。ところで、絶縁膜２５は、第１の金属箔２４の上に形成される後述のプローブピンと、第１の金属箔２４を絶縁するために設けられたものである。
【００２８】
次に、図３（ｃ）に示すように、第１のレジスト膜２３を除去し、犠牲膜２２の表面に上に、第１の金属箔２４と絶縁膜２５とからなるプローブ保持部２６を得る。第１のレジスト膜２３を除去するには、Ｎ−メチル−２−ピロリドンで、第１のレジスト膜２３と犠牲膜２２の界面を洗浄する。このとき、基板２１や第１のレジスト膜２３などからなる積層体を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン中に浸漬し、８５℃で、超音波洗浄すれば、第１のレジスト膜２３の除去を効率的に行うことができる。
【００２９】
次に、図３（ｄ）に示すように、犠牲膜２２の第１のレジスト膜２３が除去された後の部分、すなわち第１の金属箔２４が形成されていない表面の全面に、電気メッキをすることにより、メッキ成長させて銅メッキを施し、銅メッキ層２７を形成する。このとき、銅メッキ層２７の厚さを、プローブ保持部２６の厚さよりも大きくなるようにする。
次に、図３（ｅ）に示すように、銅メッキ層２７を、プローブ保持部２６と共に研磨して、これらを面一とする。
【００３０】
次に、図３（ｆ）に示すように、プローブ保持部２６と銅メッキ層２７の表面上に、スパッタリング法によって、プローブユニットの下地となる下地膜２８を形成する。
下地膜２８としては、厚さ０．０５〜０．５μｍ程度のチタン（Ｔｉ）／ニッケル（Ｎｉ）−鉄（Ｆｅ）薄膜などが好ましい。下地膜２８として、チタン／ニッケル−鉄薄膜が形成される場合、まず、チタン薄膜をスパッタリング法により形成して密着層とし、その上にニッケル−鉄薄膜をスパッタリング法により形成する。この場合のチタン薄膜の厚さは例えば０．０２μｍ、ニッケル−鉄薄膜の厚さは例えば０．１５μｍ程度となっている。
【００３１】
次に、図４（ａ）に示すように、下地膜２８の表面上に、任意の厚さのフォトレジストを塗布し、このフォトレジストの表面に、任意形状のマスクを配置して、焼き付け、現像処理を行って不必要なフォトレジストを取り除き、任意のプローブピンパターンを開口した第２のレジスト膜２９を形成する。また、第２のレジスト膜２９の厚さは、１０〜２００μｍとすることが好ましい。また、プローブピンパターンに加えて、取り付け位置を決める位置決め部のパターンも同時に開口することができる。
【００３２】
次に、図４（ｂ）に示すように、第２のレジスト膜２９の形成されていない下地膜２８の表面上に、硫酸をベースとした公知の鉄、ニッケル用のメッキ液を用いて電気メッキをすることにより、メッキ成長させて、ニッケル合金などからなり、プローブピンをなす第２の金属箔３０を形成する。このとき、第２の金属箔３０の厚さは、任意に設定できる。
【００３３】
次に、図４（ｃ）に示すように、第２のレジスト膜２９を除去する。第２のレジスト膜２９を除去するには、Ｎ−メチル−２−ピロリドンで、第２のレジスト膜２９と下地膜２８の界面を洗浄する。このとき、基板２１や第２のレジスト膜２９などからなる積層体を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン中に浸漬し、８５℃で、超音波洗浄すれば、第２のレジスト膜２９の除去を効率的に行うことができる。
次に、図４（ｄ）に示すように、第２の金属箔３０の下層で、第２の金属箔３０よりも突出している部分の下地膜２８を、イオンミリングによって除去し、下地膜２８を第２の金属箔３０と同形状に形成し、プローブ保持部２６の表面上に、下地膜２８と第２の金属箔３０とからなるプローブピン３１を得る。
【００３４】
次に、図４（ｅ）に示すように、プローブ保持部２６とプローブピン３１との密着性を高め、プローブユニットの配線などを保護するために、プローブピン３１がプローブ保持部２６に密着している部分を保護膜３２で覆う。この場合は、プローブピン３１がプローブ保持部２６に密着している部分に、感光性ポリイミドや紫外線硬化型接着剤、カルド型絶縁膜、フォトレジストなどを塗布、硬化するか、あるいは、ドライフィルムなどを貼付して保護膜３２が形成される。
【００３５】
次に、図４（ｆ）に示すように、銅を優先的に溶解するエッチング液で犠牲膜２２と銅メッキ層２７を溶解して、プローブピン３１とプローブ保持部２６を一体のまま基板２１から剥離し、プローブピン３１とプローブ保持部２６とからなるプローブユニット３３を得る。
【００３６】
この実施形態のプローブユニットの製造方法にあっては、プローブピン３１とプローブ保持部２６を各種薄膜の積層により、一体に形成するため、機械的に、またはハンダや接着剤などを用いて、プローブピン３１とプローブ保持部２６を接合する工程がないから、プローブピン３１が傷付くことがない。また、プローブピン３１とプローブ保持部２６とを、高精度に位置決めして接合することができる。
また、プローブ保持部２６を物理的に切り出す必要がないため、外形寸法の精度が高く、切り出した時に起きるプローブピン３１の破損のおそれもない。
また、上述のようにフォトレジストを用いて、プローブ保持部２６に位置決め穴を形成した場合、これが高精度に位置決めされているから、プローブユニット３３を各種装置などに取り付ける際にも高精度に位置決めすることができる。したがって、液晶パネルなどの通電試験を高精度に行うことができる。
また、取り付け位置を決める位置決め部のパターンと、プローブピン３１とを同時に形成しているので、位置決め穴形成時の精度が高く、結果としてプローブピン３１と被測定物との位置精度が向上する。
【００３７】
また、この例では保護膜３２を形成したが、保護膜３２を形成せずに、プローブユニット３３を用いてもよい。あるいは、プローブユニット３３を基板２１から剥離した後、保護膜３２を形成してもよい。
また、プローブユニット３３を基板２１から剥離する際の時間を短縮するために、基板２１自体を銅で成形し、犠牲膜２２を設けない方法を用いてもよい。この場合、銅製の基板２１の強度が不足するようであれば、基板２１に、ガラス、セラミックスなどからなる固く、安定した基板を裏打ちしてもよい。
また、この例ではプローブ保持部２６を形成した後、これの上にプローブピン３１を積層、形成したが、逆に、プローブピン３１を形成した後、これの上にプローブ保持部２６を積層、形成してもよい。
【００３８】
図５は、本発明のプローブユニットの製造方法の第２の実施形態で製造されたプローブユニットの一例を示し、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ―Ａ´で切断した状態を示す断面図である。
このプローブユニット３３は、プローブ保持部２６と、多数のリード３４、３４、…が高精度に狭小な間隔で互いに並列に配列されて、その先端部分で櫛歯型をなすプローブピン３１とを備え、プローブピン３１がプローブ保持部２６上に積層されて一体に形成されているものである。そして、このプローブユニット３３には、多数の電極３５、３５、…が狭小な間隔で互いに並列に形成されたフレキシブルプリント基板３６が、接合されている。プローブユニット３３とフレキシブルプリント基板３６との接合は、リード３４と電極３５が一対をなして接続するようになされる。
また、プローブ保持部２６には、プローブユニット３３を各種装置などに取り付ける際に位置決めをする位置決め穴３７、３７を形成してもよい。この位置決め穴３７の大きさ、形状、位置などは、プローブユニット３３が取り付けられる各種装置などに応じて適宜設定される。また、この位置決め穴３７は、上述のようにフォトレジストを用いて高精度に位置決めされているから、プローブユニット３３を各種装置などに取り付ける際にも高精度に位置決めすることができる。また、位置決め穴３７、３７の表面の外周上には、プローブピン３１の形成と同時に、プローブピン３１と同じ材料で形成された位置決め部３８、３８を形成してもよい。この位置決め部３８、３８により、さらに位置決め精度を向上することができる。
【００３９】
図６は、本発明のプローブユニットの製造方法の第２の実施形態で製造されたプローブユニットの他の例を示す平面図である。
この例のプローブユニットでは、プローブ保持部２６には、１個または複数個の細孔３９、３９、…を形成してもよい。この細孔３９は、本発明のプローブユニットの製造方法において、エッチング液で犠牲膜２２と銅メッキ層２７を溶解して、プローブピン３１とプローブ保持部２６を一体のまま基板２１から剥離する際に、エッチング液と犠牲膜２２との接触面積を大きくするためのものである。したがって、細孔３９の形成される位置や、細孔３９の大きさや数は、特に限定されるものではなく、その形状はスリット状でもよいが、プローブ保持部２６の下層の犠牲膜２２全体にまんべんなくエッチング液が接触するように形成されることが好ましい。このようにすれば、犠牲膜２２と銅メッキ層２７の溶解時間が大幅に短縮される。
【００４０】
図７は、本発明のプローブユニットの製造方法の第３の実施形態の一例を示す断面模式図である。
この実施形態のプローブユニットの製造方法では、まず、図７（ａ）に示すように、基板４１の表面上に、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法などによって、犠牲膜４２を形成する。本発明にあっては、スパッタリング法が好ましく用いられる。次に、犠牲膜４２の表面上に、スパッタリング法によって、プローブユニットの下地となる下地膜４３を形成する。次に、下地膜４３の表面上に、任意の厚さのフォトレジストを塗布し、このフォトレジストの表面に、任意形状のマスクを配置して、焼き付け、現像処理を行って不必要なフォトレジストを取り除き、任意のプローブピンパターンを開口したレジスト膜４４を形成する。
また、取り付け位置を決める位置決め部のパターンと、プローブピンパターンとを同時に形成することができるので、位置決め穴形成時の精度が高く、結果としてプローブピンと被測定物との位置精度が向上する。
【００４１】
基板４１としては、特に制限はないが、厚さ数ｍｍ程度のガラス板、合成樹脂板、セラミックス板、シリコン、金属板などが用いられる。
また、犠牲膜４２としては、厚さ０．１〜５μｍ程度の銅薄膜、銅（Ｃｕ）／クロム（Ｃｒ）薄膜などが好ましい。特に、犠牲膜４２として、銅／クロム薄膜が形成される場合、まず、クロムをスパッタリング法により形成して密着層とし、その上に銅をスパッタリング法により形成する。この場合のクロム薄膜の厚さは例えば０．０３μｍ、銅薄膜の厚さは例えば０．３μｍ程度となっている。
【００４２】
下地膜４３としては、厚さ０．０５〜０．５μｍ程度のチタン（Ｔｉ）／ニッケル（Ｎｉ）−鉄（Ｆｅ）薄膜などが好ましい。下地膜４３として、チタン／ニッケル−鉄薄膜が形成される場合、まず、チタン薄膜をスパッタリング法により形成して密着層とし、その上にニッケル−鉄薄膜をスパッタリング法により形成する。この場合のチタン薄膜の厚さは例えば０．０２μｍ、ニッケル−鉄薄膜の厚さは例えば０．１５μｍ程度となっている。
ここで、下地膜４３は、犠牲膜４２上に直接、後述のフォトレジストからなるレジスト膜を形成すると、高解像度のレジスト膜が得られないために用いられたものである。下地膜４３は、フォトレジストとの濡れ性がよいから、下地膜４３の存在により、犠牲膜４２上に高解像度の任意形状のレジスト膜を形成することができる。ただし、フォトレジストの種類によっては不要である。
【００４３】
また、レジスト膜４４の厚さは、１０〜２００μｍとすることが好ましい。
このようにフォトレジストを用いてレジスト膜４４を形成すれば、プローブピンを構成するリード群を狭小な間隔で互いに並列に形成することができる。また、プローブピンとプローブ保持部との位置決めを高精度に行うことができる。さらに、位置決め穴の位置決めも高精度に行うことができる。
【００４４】
次に、図７（ｂ）に示すように、レジスト膜４４の形成されていない下地膜４３の表面上に、硫酸をベースとした公知の鉄、ニッケル用のメッキ液を用いて電気メッキをすることにより、メッキ成長させて、ニッケル合金などからなり、プローブピンをなす金属箔４５を形成する。このとき、金属箔４５の厚さは、任意に設定できる。
【００４５】
次に、図７（ｃ）に示すように、レジスト膜４４を除去する。レジスト膜４４を除去するには、Ｎ−メチル−２−ピロリドンで、レジスト膜４４と下地膜４３の界面を洗浄する。このとき、基板４１やレジスト膜４４などからなる積層体を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン中に浸漬し、８５℃で、超音波洗浄すれば、レジスト膜４４の除去を効率的に行うことができる。
【００４６】
次に、図７（ｄ）に示すように、金属箔４５の下層で、金属箔４５よりも突出している部分の下地膜４３を、イオンミリングによって除去し、下地膜４３を金属箔４５と同形状に形成し、犠牲膜４２の表面上に、下地膜４３と金属箔４５とからなるプローブピン４６を得る。
【００４７】
次に、図７（ｅ）に示すように、下地膜４３と金属箔４５が密着している部分に、感光性ポリイミドや紫外線硬化型接着剤、カルド型絶縁膜、フォトレジストなどを塗布、硬化するか、あるいは、ドライフィルムなどを貼付して、プローブ保持部４７が形成されるが、好ましくは、フォトレジストが用いられる。この場合、プローブピン４６を部分的に被覆するか、または、プローブピン４６をプローブ保持部４７で完全に被覆し、プローブピン４６がプローブ保持部４７内に埋め込まれた状態とする。このプローブ保持部４７は、プローブピン４６の保護膜としての役割も果たしている。
プローブ保持部４７の形成に、フォトレジストを用いる場合、任意の厚さのフォトレジストをプローブピン４６に塗布し、このフォトレジストの表面に、任意形状のマスクを配置して、焼き付け、現像処理を行って不必要なフォトレジストを取り除き、任意のプローブ保持部形状とする。また、この場合、プローブ保持部４７の外形を形成するだけでなく、プローブ保持部４７に、１個または複数個の位置決め穴や細孔を同時に形成することができる。
【００４８】
次に、図７（ｆ）に示すように、銅を優先的に溶解するエッチング液で犠牲膜４２を溶解して、プローブピン４６とプローブ保持部４７を一体のまま基板４１から剥離し、プローブピン４６とプローブ保持部４７とからなるプローブユニット４８を得る。
【００４９】
この実施形態のプローブユニットの製造方法にあっては、プローブピン４６とプローブ保持部４７を各種薄膜の積層により、一体に形成するため、機械的に、またはハンダや接着剤などを用いて、プローブピン４６とプローブ保持部４７を接合する工程がないから、プローブピン４６が傷付くことがない。
また、プローブピン４６とプローブ保持部４７とを、高精度に位置決めして接合することができる。
また、上述のようにフォトレジストを用いて、プローブ保持部４７を形成するため、位置決め穴を高精度に位置決めすることができるから、プローブユニット４８を各種装置などに取り付ける際にも高精度に位置決めすることができる。したがって、液晶パネルなどの通電試験を高精度に行うことができる。
また、取り付け位置を決める位置決め部のパターンと、プローブピン４６とを同時に形成することができるので、位置決め穴形成時の精度が高く、結果としてプローブピン４６と被測定物との位置精度が向上する。
【００５０】
また、プローブユニット４８を基板４１から剥離する際の時間を短縮するために、基板４１自体を銅で成形し、犠牲膜４２を設けない方法を用いてもよい。この場合、銅製の基板４１の強度が不足するようであれば、基板４１に、ガラス、セラミックスなどからなる固く、安定した基板を裏打ちしてもよい。
また、プローブ保持部４７は樹脂からなるから、温度変化により、膨張、収縮し高い寸法精度が得られない場合がある。このような場合、図８に示すように、セラミックス、石英、シリコンなどの温度変化により、膨張、収縮し難い材料で形成されている保持板４９を、プローブ保持部４７に接着剤などで接着してもよい。
【００５１】
図９、図１０および図１１は、本発明のプローブユニットの製造方法の第４の実施形態の一例を示す断面模式図である。
この実施形態のプローブユニットの製造方法では、まず、図９（ａ）に示すように、基板５１の表面上に、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法などによって、犠牲膜５２を形成する。本発明にあっては、スパッタリング法が好ましく用いられる。
基板５１としては、特に制限はないが、厚さ数ｍｍ程度のガラス板、合成樹脂板、セラミックス板、シリコン、金属板などが用いられる。
また、犠牲膜５２としては、厚さ０．１〜５μｍ程度の銅薄膜、銅（Ｃｕ）／クロム（Ｃｒ）薄膜などが好ましい。特に、犠牲膜５２として、銅／クロム薄膜が形成される場合、まず、クロムをスパッタリング法により形成して密着層とし、その上に銅をスパッタリング法により形成する。この場合のクロム薄膜の厚さは例えば０．０３μｍ、銅薄膜の厚さは例えば０．３μｍ程度となっている。
【００５２】
次に、図９（ｂ）に示すように、犠牲膜５２の表面上に、スパッタリング法によって、プローブピンの下地となる第１の下地膜５３を形成する。
第１の下地膜５３としては、厚さ０．０５〜０．５μｍ程度のチタン（Ｔｉ）／ニッケル（Ｎｉ）−鉄（Ｆｅ）薄膜などが好ましい。第１の下地膜５３として、チタン／ニッケル−鉄薄膜が形成される場合、まず、チタン薄膜をスパッタリング法により形成して密着層とし、その上にニッケル−鉄薄膜をスパッタリング法により形成する。この場合のチタン薄膜の厚さは例えば０．０２μｍ、ニッケル−鉄薄膜の厚さは例えば０．１５μｍ程度となっている。
第１の下地膜５３は、犠牲膜５２上に直接、後述のフォトレジストからなるレジスト膜を形成すると、高解像度のレジスト膜が得られないために用いられたものであり、フォトレジストの種類によっては不要である。
【００５３】
次に、図９（ｃ）に示すように、第１の下地膜５３の表面上に、任意の厚さのフォトレジストを塗布し、このフォトレジストの表面に、任意形状のマスクを配置して、焼き付け、現像処理を行って不必要なフォトレジストを取り除き、任意のプローブピンパターンを開口した第１のレジスト膜５４を形成する。また、第１のレジスト膜５４の厚さは、１０〜２００μｍとすることが好ましい。
この第１のレジスト膜５４の形成時には、プローブピンを形成するレジスト膜形状を形成するだけでなく、プローブユニットの位置決めをする１個または複数個のフレームのパターン、１個または複数個の位置決め穴や細孔を形成する形状を同時に形成してもよい。
【００５４】
次に、図９（ｄ）に示すように、第１のレジスト膜５４の形成されていない第１の下地膜５３の表面上に、硫酸をベースとした公知の鉄、ニッケル用のメッキ液を用いて電気メッキをすることにより、メッキ成長させて、ニッケル合金などからなり、プローブピンおよび位置決め部をなす第１の金属箔５５を形成する。このとき、第１の金属箔５５の厚さは、任意に設定できる。
【００５５】
次に、図９（ｅ）に示すように、第１のレジスト膜５４を除去する。第１のレジスト膜５４を除去するには、Ｎ−メチル−２−ピロリドンで、第１のレジスト膜５４と第１の下地膜５３の界面を洗浄する。このとき、基板５１や第１のレジスト膜５４などからなる積層体を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン中に浸漬し、８５℃で、超音波洗浄すれば、第１のレジスト膜５４の除去を効率的に行うことができる。
【００５６】
次に、図９（ｆ）に示すように、第１の金属箔５５の下層で、第１の金属箔５５よりも突出している部分の第１の下地膜５３を、イオンミリングによって除去し、第１の下地膜５３を第１の金属箔５５と同形状に形成し、犠牲膜５２の表面上に、第１の下地膜５３と第１の金属箔５５とからなるプローブピン５６を得る。
【００５７】
次に、図１０（ａ）に示すように、犠牲膜５２の表面およびプローブピン５６の表面全面を、銅メッキ層５７で覆う。このとき、銅メッキ層５７を、犠牲膜５２の表面およびプローブピン５６の表面全面を完全に包囲するように、過剰に形成する。
次に、図１０（ｂ）に示すように、銅メッキ層５７を、ダイヤモンドスラリなどを用いて研磨し、プローブピン５６と面一にする。
【００５８】
次に、図１０（ｃ）に示すように、プローブピン５６および銅メッキ層５７の表面上に、絶縁膜５８を形成する。絶縁膜５８は、スパッタリング法、ＣＶＤ法などで形成された二酸化ケイ素膜、アルミナ膜などからなり、厚さ０．１〜２０μｍ程度のものである。ところで、絶縁膜５８は、プローブピン５６の上に形成される後述のプローブ保持部と、プローブピン５６とを絶縁するために設けられたものである。
【００５９】
次に、図１０（ｄ）に示すように、絶縁膜５８の表面上に、スパッタリング法によって、プローブ保持部の下地となる第２の下地膜５９を形成する。
また、第２の下地膜５９としては、第１の下地膜５３と同様なものが用いられる。
【００６０】
次に、図１０（ｅ）に示すように、第２の下地膜５９の表面上に、任意の厚さのフォトレジストを塗布し、このフォトレジストの表面に、任意形状のマスクを配置して、焼き付け、現像処理を行って不必要なフォトレジストを取り除き、任意のプローブ保持部パターンを開口した第２のレジスト膜６０を形成する。また、第２のレジスト膜６０の厚さは、１０〜２００μｍとすることが好ましい。また、プローブ保持部パターンに加えて、プローブユニットの位置決めをする１個または複数個のフレームのパターン、１個または複数個の位置決め穴や細孔を形成する形状を同時に開口することができる。
第２のレジスト膜６０の形成に用いられるフォトレジストは、第１のレジスト膜５４の形成に用いられたものと同様なものでよい。
【００６１】
次に、図１１（ａ）に示すように、第２のレジスト膜６０の形成されていない第２の下地膜５９の表面上に、硫酸をベースとした公知の鉄、ニッケル用のメッキ液を用いて電気メッキをすることにより、メッキ成長させて、ニッケル合金などからなり、プローブ保持部をなす第２の金属箔６１を形成する。このとき、第２の金属箔６１の厚さは、任意に設定できる。
【００６２】
次に、図１１（ｂ）に示すように、第２のレジスト膜６０を除去する。第２のレジスト膜６０を除去するには、Ｎ−メチル−２−ピロリドンで、第２のレジスト膜６０と第２の下地膜５９の界面を洗浄する。このとき、基板５１や第２のレジスト膜６０などからなる積層体を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン中に浸漬し、８５℃で、超音波洗浄すれば、第２のレジスト膜６０の除去を効率的に行うことができる。
【００６３】
次に、図１１（ｃ）に示すように、第２の金属箔６１の下層で、第２の金属箔６１よりも突出している部分の第２の下地膜５９を、イオンミリングによって除去し、第２の下地膜５９を第２の金属箔６１と同形状に形成する。
【００６４】
次に、図１１（ｄ）に示すように、第２の金属箔６１の下層で、第２の金属箔６１よりも突出している部分の絶縁膜５８を、イオンエッチングによって除去し、絶縁膜５８を第２の金属箔６１と同形状に形成し、絶縁膜５８と第２の金属箔６１とからなるプローブ保持部６２を得る。
次に、図１１（ｅ）に示すように、銅を優先的に溶解するエッチング液で犠牲膜５２と銅メッキ層５７を溶解して、プローブピン５６とプローブ保持部６２を一体のまま基板５１から剥離し、プローブピン５６とプローブ保持部６２とからなるプローブユニット６３を得る。
【００６５】
この実施形態のプローブユニットの製造方法にあっては、プローブピン５６とプローブ保持部６２を各種薄膜の積層により、一体に形成するため、機械的に、またはハンダや接着剤などを用いて、プローブピン５６とプローブ保持部６２を接合する工程がないから、プローブピン５６が傷付くことがない。
また、プローブピン５６とプローブ保持部６２とを、高精度に位置決めして接合することができる。
また、上述のようにフォトレジストを用いて、プローブピン５６とプローブ保持部６２を形成するため、位置決め用のフレーム、位置決め穴、細孔を高精度に位置決めすることができるから、プローブユニット６３を各種装置などに取り付ける際にも高精度に位置決めすることができる。したがって、液晶パネルなどの通電試験を高精度に行うことができる。
また、フレーム、位置決め穴、細孔などの位置決め部のパターンと、プローブピン５６とを同時に形成することができるので、位置決め部形成時の精度が高く、結果としてプローブピン５６と被測定物との位置精度が向上する。
【００６６】
図１２は、本発明のプローブユニットの製造方法の第３の実施形態で製造されたプローブユニットの一例を示し、図１２（ａ）は平面図、図１２（ｂ）は断面模式図である。
このプローブユニット７０は、プローブ保持部７１と、多数のリード７２、７２、…が高精度に狭小な間隔で互いに並列に配列されて、その先端部分で櫛歯型をなすプローブピン７３とから構成され、プローブピン７３がプローブ保持部７１上に積層されて一体に形成されているものである。そして、このプローブユニット７０には、多数の電極７４、７４、…が狭小な間隔で互いに並列に形成されたフレキシブルプリント基板７５が、接合されている。プローブユニット７０とフレキシブルプリント基板７５との接合は、リード７２と電極７４が一対をなして接続するようになされる。
【００６７】
また、プローブ保持部７１には、プローブユニット７０を各種装置などに取り付ける際に位置決めをする位置決め穴７６、７６を形成してもよい。この位置決め穴７６の大きさ、形状、位置などは、プローブユニット７０が取り付けられる各種装置などに応じて適宜設定される。また、この位置決め穴７６は、上述のようにフォトレジストを用いて高精度に位置決めされているから、プローブユニット７０を各種装置などに取り付ける際にも高精度に位置決めすることができる。また、位置決め穴７６、７６の表面の外周上には、プローブピン７３の形成と同時に、プローブピン７３と同じ材料で形成された位置決め部７７、７７が形成されている。
また、取り付け位置を決めるパターンと、プローブピンとを同時に形成しているので、位置決め穴の形成時の精度が高く、結果としてプローブピンと被測定物との位置精度が向上する。
【００６８】
図１３は、本発明のプローブユニットの製造方法の第３の実施形態で製造されたプローブユニットの他の例を示す平面図である。
この例のプローブユニットでは、プローブ保持部７１には、多数の細孔７８、７８、…を形成してもよい。この細孔７８は、本発明のプローブユニットの製造方法において、エッチング液で犠牲膜を溶解して、プローブピン７３とプローブ保持部７１を一体のまま基板から剥離する際に、エッチング液と犠牲膜との接触面積を大きくするためのものである。したがって、細孔７８の形成される位置や、その大きさおよび数は、特に限定されるものではないが、プローブ保持部７１の下層の犠牲膜全体にまんべんなくエッチング液が接触するように形成されることが好ましい。このようにすれば、犠牲膜の溶解時間が大幅に短縮される。
【００６９】
図１４は、本発明のプローブユニットの製造方法の第３の実施形態で製造されたプローブユニットの第２の例を示す概略構成図であり、図１４（ａ）は平面図、図１４（ｂ）は図１４（ａ）のＢ―Ｂ´で切断した状態を示す断面図である。
この例のプローブユニットは、プローブ保持部８１の一部が、樹脂層８１ａで形成されたものである。
この例のプローブユニットでは、プローブ保持部８１とプローブピン８３を絶縁するために、プローブ保持部８１のプローブピン８３が形成される部分を、レジスト、感光性ポリイミドなどの樹脂からなる樹脂層８１ａで形成した。樹脂層８１ａは線膨張率が大きく、温度変化により変形し、その結果としてプローブピンの位置精度が低下する。したがって、樹脂層８１ａがプローブ保持部８１を占める割合が少ないことが好ましい。
この例のプローブユニットを、各種通電装置などに取り付ける際にも、通電装置のホルダ９０の取り付け部９１に、位置決めフレーム８４を嵌合する。
【００７０】
図１５は、本発明のプローブユニットの製造方法の第３の実施形態で製造されたプローブユニットの第３の例を示す概略構成図であり、図１５（ａ）は平面図、図１５（ｂ）は図１５（ａ）のＣ―Ｃ´で切断した状態を示す断面図である。
この例のプローブユニットは、位置決めフレーム８４に、位置決め穴８４ａが形成されたものである。
この例のプローブユニットは、位置決めフレーム８４および位置決め穴８４ａと、プローブピン８３とが同時に形成されているので、位置決めフレーム８４および位置決め穴８４ａの形成の精度が高くなり、結果としてプローブピン８３と被測定物との位置精度が向上する。
この例のプローブユニットを、各種通電装置などに取り付ける際には、通電装置のホルダ９２の位置決めピン９３に、位置決め穴８４ａを嵌合する。
この例のプローブユニットでは、プローブ保持部８１を占める樹脂層８１ａの割合が少ないから、温度変化によりプローブピンの位置精度が低下するのを防止することができる。また、位置決め穴８４ａの周辺に樹脂が使用されていないから、温度変化によりプローブピンの位置精度が低下するのを防止することができる。
【００７１】
図１６は、本発明のプローブユニットの製造方法の第４の実施形態で製造されたプローブユニットの第１の例を示す概略構成図であり、図１６（ａ）は平面図、図１６（ｂ）は図１６（ａ）のＤ―Ｄ´で切断した状態を示す断面図である。この例のプローブユニットは、プローブ保持部８１と、多数のリード８２、８２、…が高精度に狭小な間隔で互いに並列に配列されて、その先端部分で櫛歯型をなすプローブピン８３と、位置決めフレーム８４、８４から概略構成されており、プローブピン８３および位置決めフレーム８４、８４がプローブ保持部８１上に積層されて一体に形成されているものである。
また、位置決めフレーム８４、８４は、プローブ保持部８１の両端部に、リード８２、８２、…と平行に配置されている。また、位置決めフレーム８４は、プローブピン８３を形成する材料と同一のもので形成されている。この位置決めフレーム８４の大きさ、形状、位置などは、この例のプローブユニットが取り付けられる各種通電装置などに応じて適宜設定される。
また、この例のプローブユニットは、取り付け位置を決める位置決めフレーム８４と、プローブピン８３とが同時に形成されているので、位置決めフレーム８４の形成の精度が高くなり、結果としてプローブピン８３と被測定物との位置精度が向上する。
この例のプローブユニットを、各種通電装置などに取り付ける際には、通電装置のホルダ９０の取り付け部９１に、位置決めフレーム８４を嵌合する。
【００７２】
図１７は、本発明のプローブユニットの製造方法で製造されたプローブユニットの使用例を示す正面模式図である。この図では、プローブユニットとして、図５に示したプローブユニット３３を例示した。
プローブユニット３３は、そのプローブ保持部２６が、図示略の通電装置のホルダ１００の接合面１００ａに接合され、フレキシブルプリント基板３６の電極（図示略）を介して、通電装置の電気回路に接続されている。
また、プローブユニット３３をホルダ１００に接合するには、プローブ保持部２６に形成された位置決め穴３７を、ホルダ１００の接合面に垂直に設けられた、先端にネジ溝が形成された位置決めピン１０１に嵌合し、ナットなどからなる固定金具１０２で固定する。
このプローブユニット３３のプローブピン３１の先端が、絶縁性材料で形成された試料台１０３に載置された液晶パネルなどの被測定物１１０の電極に押し当てられて、通電試験が行われる。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のプローブユニットの製造方法によれば、プローブピンとプローブ保持部が高精度に配置されかつ各種装置などへの取り付け用の穴が高精度に配置されたプローブユニットを製造することができる。したがって、液晶パネルなどの通電試験を高精度に行うことができる。また、取り付け位置を決めるパターンと、プローブピンとを同時に形成することができるので、位置決め穴形成時の精度が高く、結果としてプローブピンと被測定物との位置精度を向上することができる。
【００７４】
また、本発明のプローブユニットは、プローブピンと、プローブ保持部とを備えたプローブユニットであって、前記プローブ保持部には１または複数の位置決め部が形成されたものであるから、このプローブユニットを各種装置などに取り付ける際に、高精度に位置決めすることができる。
前記プローブ保持部に複数の細孔が形成されていれば、このプローブユニットをエッチングする際に効率が高くなる。
前記プローブ保持部が、レジストで形成されたフレーム内にメッキにより形成されたものであれば、プローブ保持部の厚さは均一であり、また、プローブ保持部に形成されている位置決め穴や位置決めフレームなどの位置決め部、および細孔が高精度に配置されている。
メッキで形成されたプローブ保持部の表面に絶縁膜が形成され、該絶縁膜の表面にプローブピンが形成されていれば、絶縁膜上に、フォトレジストを用いてプローブピンパターンを形成する際に、高解像度のプローブピンパターンが形成されるから、得られたプローブピンは高精度となっている。
前記プローブ保持部および前記プローブピンが保護膜で覆われていれば、プローブ保持部とプローブピンとの密着性を高めることができ、また、プローブユニットの配線などを保護することができる。
メッキで形成されたプローブ保持部の表面に、該プローブ保持部と同じ材料、または、ほぼ同じ材料、例えば、合金系が同一である材料などからなるプローブピンが形成されていれば、プローブ保持部とプローブピンとの密着性が高くなり、プローブ保持部とプローブピンとが高精度に配置される。
メッキで形成されたプローブピンが、樹脂で形成されたプローブ保持部内に埋め込まれていれば、プローブピンとプローブ保持部が一体に形成されるから、プローブピンが傷付くことがない。また、プローブピンとプローブ保持部とが、高精度に位置決めされて、接合される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のプローブユニットの製造方法の第１の実施形態の一例を示す断面模式図である。
【図２】 本発明のプローブユニットの製造方法の第１の実施形態で製造されたプローブユニットの一例を示す平面図である。
【図３】 本発明のプローブユニットの製造方法の第２の実施形態の一例を示す断面模式図である。図３（ａ−１）、・・・、（ｆ−１）は、プローブユニットの長手方向に対して平行な断面の模式図であり、図３（ａ−２）、・・・、（ｆ−２）は、プローブユニットのプローブ保持部の位置決め穴の形成過程を示す断面模式図である。
【図４】 本発明のプローブユニットの製造方法の第２の実施形態の一例を示す断面模式図である。図４（ａ−１）、・・・、（ｆ−１）は、プローブユニットの長手方向に対して平行な断面の模式図であり、図４（ａ−２）、・・・、（ｆ−２）は、プローブユニットのプローブ保持部の位置決め穴の形成過程を示す断面模式図である。
【図５】 本発明のプローブユニットの製造方法の第２の実施形態で製造されたプローブユニットの一例を示し、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ―Ａ´で切断した状態を示す断面図である。
【図６】 本発明のプローブユニットの製造方法の第２の実施形態で製造されたプローブユニットの他の例を示す平面図である。
【図７】 本発明のプローブユニットの製造方法の第３の実施形態の一例を示す断面模式図である。
【図８】 本発明のプローブユニットの製造方法の第３の実施形態の他の例を示す断面模式図である。
【図９】 本発明のプローブユニットの製造方法の第４の実施形態の一例を示す断面模式図である。
【図１０】 本発明のプローブユニットの製造方法の第４の実施形態の一例を示す断面模式図である。
【図１１】 本発明のプローブユニットの製造方法の第４の実施形態の一例を示す断面模式図である。
【図１２】 本発明のプローブユニットの製造方法の第３の実施形態で製造されたプローブユニットの一例を示し、図１２（ａ）は平面図、図１２（ｂ）は断面模式図である。
【図１３】 本発明のプローブユニットの製造方法の第３の実施形態で製造されたプローブユニットの他の例を示す平面図である。
【図１４】 本発明のプローブユニットの製造方法の第３の実施形態で製造されたプローブユニットの第２の例を示す概略構成図であり、図１４（ａ）は平面図、図１４（ｂ）は図１４（ａ）のＢ―Ｂ´で切断した状態を示す断面図である。
【図１５】 本発明のプローブユニットの製造方法の第３の実施形態で製造されたプローブユニットの第３の例を示す概略構成図であり、図１５（ａ）は平面図、図１５（ｂ）は図１５（ａ）のＣ―Ｃ´で切断した状態を示す断面図である。
【図１６】 本発明のプローブユニットの製造方法の第４の実施形態で製造されたプローブユニットの第１の例を示す概略構成図であり、図１６（ａ）は平面図、図１６（ｂ）は図１６（ａ）のＤ―Ｄ´で切断した状態を示す断面図である。
【図１７】 本発明のプローブユニットの製造方法で製造されたプローブユニットの使用例を示す正面模式図である。
【符号の説明】
１，２１，４１，５１・・・基板、２，２２，４２，５２・・・犠牲膜、３，２８，４３・・・下地膜、４，４４・・・レジスト膜、５，４５・・・金属箔、６，３３，４８，６３，７０・・・プローブユニット、７，３４，７２，８２・・・リード、８，３１，４６，５６，７３，８３・・・プローブピン、９，２６，４７，６２，７１，８１・・・プローブ保持部、１０，３７，７６，８４ａ・・・位置決め穴、１１，３９，７８・・・細孔、２３，５４・・・第１のレジスト膜、２４・・・第１の金属箔、２５，５８・・・絶縁膜、２７，５７・・・銅メッキ層、２９，６０・・・第２のレジスト膜、３０・・・第２の金属箔、３２・・・保護膜、３５，７４・・・電極、３６，７５・・・フレキシブルプリント基板、３８，７７・・・位置決め部、４９・・・保持板、５３・・・第１の下地膜、５５・・・第１の金属箔、５９・・・第２の下地膜、６１・・・第２の金属箔、８１ａ・・・樹脂層、８４・・・位置決めフレーム、９０，９２，１００・・・ホルダ、９１・・・取り付け部、９３，１０１・・・位置決めピン、１００ａ・・・接合面、１０２・・・固定金具、１０３・・・試料台、１１０・・・被測定物
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路や液晶パネルなどの電子部品の電極あるいは端子部に接続して、電極などの通電試験に用いられるプローブユニットおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体集積回路、液晶パネル、プリント基板などに対する製品検査として、これらが要求仕様通りに動作するか否かを確認するために、通電試験が行われる。
この通電試験は、プローブユニットの先端や、その近傍に形成された突起を、半導体集積回路、液晶パネル、プリント基板などに並列して配置されている電極に押し当てることにより行われる。このような通電試験に用いられるプローブユニットは、その先端が被検査物の電極のピッチに合わせて１：１に対応するように接触し、それぞれ独立に通電される「独立配線」タイプと、プローブユニットの先端が複数の電極と接触する「プランジャ」タイプがある。
ところで、液晶パネルを構成するガラス板の縁に並列配置される電極層は、ますます微小ピッチ化する傾向にある。このような液晶パネルの通電試験においては、通電試験装置側において、この微小ピッチの電極層に対応するピッチのプローブユニットの提供が必要となる。
現状では上記電極層のピッチは０．１ｍｍ以下であり、これに対応するプローブユニットを機械的に打ち抜き加工して形成することは困難となっている。
このため、エッチング法やメッキ形成法でプローブユニットを形成する方法が用いられている。
【０００３】
このような独立配線タイプのプローブユニットの製造方法として、例えば、特許第２５５２０８４号公報には、絶縁ベースの表面に、タイバーで母材連結して並列に整列した多数のリードを接着し、その接着後、タイバーを切断除去する方法が提案されている。
【０００４】
また、特公平７−５６４９３号公報には、独立配線タイプのプローブユニットの製造方法として、導通接触端子を所定の寸法、配置にエッチング加工した後、絶縁部材に接着固定し、その後、導通接触端子の両端を切断する方法が提案されている。
【０００５】
また、特開平１１−３３７５７５号公報には、独立配線タイプのプローブユニットの製造方法として、電着金属板に任意厚さのレジストをコーティングし、このレジスト面に、任意の形状に指定されたマスクをセットして焼き付け、不要なレジストを取り除き、その部分に電着の下地処理として、薄く銅メッキを施し、この銅メッキ上にメッキ成長により任意厚さのプローブ針を形成し、電着金属板より銅下地のみを溶かしてプローブ針を取り外す方法が提案されている。さらに、基板にプローブ針を固定する際に、ドリルやレーザで基板に穴を開け、この穴に、プローブ針に設けられた位置決め突起を嵌合する方法が提案されている。
また、「プランジャ」タイプのプローブユニットとしては、特開平８−１１０３６２号公報、特開平１１−６４４２５号公報において提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許第２５５２０８４号公報に記載の方法では、リードを絶縁ベース上に接着する際に、リードを絶縁ベース上に高精度に配置することが非常に困難である上に、タイバーを切断除去する際に、リードが傷付くという問題があった。
【０００７】
また、特公平７−５６４９３号公報に記載の方法では、導通接触端子を絶縁部材上に接着固定する際に、導通接触端子を絶縁部材上に高精度に配置することが非常に困難であるという問題があった。
【０００８】
また、特開平１１−３３７５７５号公報に記載の方法では、電着の下地処理として施された薄い銅メッキは、溶剤との接触面積が少ないので解け難く、プローブ針を取り外すのに、長い時間を必要とするという問題があった。また、ドリルやレーザによる基板への穴開け加工を、高精度に行うことは困難である上に、基板の穴に多数のプローブ針を１本ずつ並べることは困難であった。
【０００９】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、プローブピンが高精度に基板上に配置されかつ装置への取付け用の穴が高精度に形成されたプローブユニットおよびその製造方法を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、基板の表面に犠牲膜を形成し、該犠牲膜の表面にプローブユニットパターンを開口したレジストを形成し、該レジストの開口部に、メッキによりプローブピンおよびプローブ保持部からなるプローブユニットパターンを形成し、前記レジストを除去し、前記犠牲膜を除去して、プローブユニットを得るプローブユニットの製造方法によって解決できる。
また、前記課題は、基板の表面に犠牲膜を形成し、該犠牲膜の表面にプローブ保持部パターンを開口した第１のレジストを形成し、該第１のレジストの開口部に、メッキにより前記プローブ保持部パターンを形成し、引き続き前記プローブ保持部パターンの表面に絶縁膜を形成した後、前記第１のレジストを除去し、プローブ保持部を得て、前記犠牲膜の表面のプローブ保持部が形成されていない部分にメッキにより金属層を形成し、前記絶縁膜および前記金属層の表面にプローブピンパターンを開口した第２のレジストを形成し、該第２のレジストの開口部に、メッキによりプローブピンパターンを形成し、前記第２のレジストを除去し、第２のレジスト下部の前記犠牲膜を除去して、プローブユニットを得るプローブユニットの製造方法によって解決できる。
また、前記課題は、基板の表面に犠牲膜を形成し、該犠牲膜の表面にプローブピンパターンを開口した第１のレジストを形成し、該第１のレジストの開口部に、メッキにより前記プローブピンパターンを形成し、前記第１のレジストを除去し、前記プローブピンパターンを得て、引き続き前記プローブピンパターンをメッキ層により包囲し、該メッキ層を研磨して面一とした後、前記メッキ層および前記プローブピンパターンの表面に絶縁膜を形成し、前記絶縁膜の表面に１または複数の細孔を有するプローブ保持部パターンを開口した第２のレジストを形成し、該第２のレジストの開口部に、メッキによりプローブ保持部パターンを形成し、前記第２のレジスト、前記絶縁膜、前記メッキ層および前記犠牲膜を除去して、プローブユニットを得るプローブユニットの製造方法によって解決できる。
【００１１】
前記課題は、プローブピンと、プローブ保持部とを備えたプローブユニットであって、前記プローブ保持部に１又は複数の位置決め部が形成され、前記プローブ保持部はレジストで形成されたフレーム内にメッキにより形成されたことを特徴とするプローブユニットによって解決できる。
前記１又は複数の位置決め部と前記プローブピンが同一の材料からなることが好ましい。
前記プローブ保持部に複数の細孔が形成されたことが好ましい。
メッキで形成されたプローブ保持部の表面に絶縁膜が形成され、該絶縁膜の表面にプローブピンが形成されたことが好ましい。
前記プローブ保持部および前記プローブピンが保護膜で覆われたことが好ましい。
メッキで形成されたプローブ保持部の表面に、該プローブ保持部と同じ材料からなるプローブピンが形成されたことが好ましい。
また、前記課題は、基板を銅で形成し、該基板を固く安定した基板で裏打ちし、該銅からなる基板の表面に、１又は複数の細孔を有するプローブユニットパターンを開口したレジストを形成し、該レジストの開口部に、メッキによりプローブピンおよびプローブ保持部からなるプローブユニットパターンを形成し、前記レジストを除去し、該銅からなる基板を除去して、プローブユニットを得ることを特徴とするプローブユニットの製造方法によって解決できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳しく説明する。
図１は、本発明のプローブユニットの製造方法の第１の実施形態の一例を示す断面模式図である。
この実施形態のプローブユニットの製造方法では、まず、図１（ａ）に示すように、基板１の表面上に、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法などによって、犠牲膜２を形成する。本発明にあっては、スパッタリング法が好ましく用いられる。次に、犠牲膜２の表面上に、スパッタリング法によって、プローブユニットの下地となる下地膜３を形成する。
【００１３】
基板１としては、特に制限はないが、厚さ数ｍｍ程度のガラス板、合成樹脂板、セラミックス板、シリコン、金属板などが用いられる。
また、犠牲膜２としては、厚さ０．１〜５．０μｍ程度の銅薄膜、銅（Ｃｕ）／クロム（Ｃｒ）薄膜などが好ましい。特に、犠牲膜２として、銅／クロム薄膜が形成される場合、まず、クロムをスパッタリング法により形成して密着層とし、その上に銅をスパッタリング法により形成する。この場合のクロム薄膜の厚さは例えば０．０３μｍ、銅薄膜の厚さは例えば０．３μｍ程度となっている。
【００１４】
下地膜３としては、厚さ０．０５〜０．５μｍ程度のチタン（Ｔｉ）／ニッケル（Ｎｉ）−鉄（Ｆｅ）薄膜などが好ましい。下地膜３として、チタン／ニッケル−鉄薄膜が形成される場合、まず、チタン薄膜をスパッタリング法により形成して密着層とし、その上にニッケル−鉄薄膜をスパッタリング法により形成する。この場合のチタン薄膜の厚さは例えば０．０２μｍ、ニッケル−鉄薄膜の厚さは例えば０．１５μｍ程度となっている。
下地膜３は、犠牲膜２上に直接、後述のフォトレジストからなるレジスト膜を形成すると、高解像度のレジスト膜が得られないために用いられたものであり、フォトレジストの種類によっては不要である。下地膜３は、後述のフォトレジストとの濡れ性がよいから、下地膜３の存在により、犠牲膜２上に高解像度の任意形状のレジスト膜を形成することができる。
【００１５】
次に、図１（ｂ）に示すように、下地膜３の表面上に、任意の厚さのフォトレジストを塗布し、このフォトレジストの表面に、任意形状のマスクを配置して、焼き付け、現像処理を行って不必要なフォトレジストを取り除き、任意のプローブユニットパターンの開口部を有するレジスト膜４を形成する。また、レジスト膜４の厚さは、１０〜２００μｍとすることが好ましい。
このレジスト膜４の形成時には、プローブユニットを構成するプローブピンとプローブ保持部を形成するパターンを形成するだけでなく、プローブ保持部に、１個または複数個形成された後述の位置決め穴や位置決めフレームなどの位置決め部を形成するパターン、および後述の複数の細孔を形成するパターンを同時に形成することができる。
また、フォトレジストを用いてレジスト膜４を形成すれば、プローブピンを構成するリード群を形成するパターンを、狭小な間隔、例えば均一ピッチで互いに並列に形成することができるから、このレジスト膜４を用いて形成されるプローブピンは、狭小な間隔で互いに並列に形成されたリードを有するものとなる。また、同様に、このレジスト膜４を用いて形成されるプローブユニットは、高精度に、プローブピンとプローブ保持部とが位置決めされたものとなる。さらに、位置決め穴や細孔の位置決めも高精度に行うことができる。
【００１６】
次に、図１（ｃ）に示すように、レジスト膜４の形成されていない下地膜３の表面上に、硫酸をベースとした公知の鉄、ニッケル用のメッキ液を用いて電気メッキをすることにより、メッキ成長させて、ニッケル合金などからなり、プローブユニットをなす金属箔５を形成する。このとき、金属箔５の厚さは、任意に設定できる。
【００１７】
次に、図１（ｄ）に示すように、レジスト膜４を除去する。レジスト膜４を除去するには、Ｎ−メチル−２−ピロリドンで、レジスト膜４と下地膜３の界面を洗浄する。このとき、基板１やレジスト膜４などからなる積層体を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン中に浸漬し、８５℃で、超音波洗浄すれば、レジスト膜４の除去を効率的に行うことができる。
【００１８】
次に、図１（ｅ）に示すように、金属箔５の下層で、金属箔５よりも突出している部分の下地膜３を、イオンミリングによって除去し、下地膜３を金属箔５と同形状に形成する。
【００１９】
次に、図１（ｆ）に示すように、銅を優先的に溶解するエッチング液で犠牲膜２を溶解して、金属箔５と下地膜３を一体のまま基板１から剥離し、金属箔５と下地膜３とからなるプローブユニット６を得る。
【００２０】
この実施形態のプローブユニットの製造方法にあっては、プローブピンとプローブ保持部を一体に形成するため、機械的に、またはハンダや接着剤などを用いて、プローブピンとプローブ保持部を接合する工程がないから、プローブピンが傷付くことがない。また、プローブピンとプローブ保持部とを、高精度に位置決めして接合することができる。
また、プローブ保持部を物理的に切り出す必要がないため、外形寸法の精度が高く、切り出した時に起きるプローブピンの破損のおそれもない。
【００２１】
図２は、本発明のプローブユニットの製造方法の第１の実施形態で製造されたプローブユニットの一例を示す平面図である。
このプローブユニット６は、多数のリード７が高精度に狭小な間隔で互いに並列に配列されて櫛歯型をなすプローブピン８と、プローブピン８の一方の端部に垂直に接合するように形成されたプローブ保持部９とから構成され、これらが一体に形成されているものである。また、プローブピン８とプローブ保持部９とは同一平面上に存在している。さらに、プローブピン８とプローブ保持部９とは、メッキ成長により形成されたニッケル合金などの同一材質で形成されている。
この例のプローブユニットでは、プローブピン８とプローブ保持部９とが同一の金属からなるから、各リード７間には導通がある。したがって、この例のプローブユニットは、液晶パネルなどの同一部品から派生する複数の電極の通電試験を一度に行うプランジャタイプのプローブユニットとして好ましく用いられる。
【００２２】
また、プローブ保持部９には、プローブユニット６を各種装置などに取り付ける際に位置決めをする位置決め穴１０、１０を形成してもよい。この位置決め穴１０の大きさ、形状、位置などは、プローブユニット６が取り付けられる各種装置などに応じて適宜設定される。例えば、図２に示すような複数の丸穴に限らず、回転が防止できる角穴を１個または複数個設けてもよいし、取り付け位置が調整可能な長穴としてもよい。
また、この位置決め穴１０は、上述のようにフォトレジストを用いて高精度に位置決めされているから、プローブユニット６を各種装置などに取り付ける際にも高精度に位置決めすることができる。したがって、液晶パネルなどの通電試験を高精度に行うことができる。
【００２３】
また、プローブ保持部９には、多数の細孔１１、１１、…を形成してもよい。この細孔１１は、本発明のプローブユニットの製造方法において、エッチング液で犠牲膜２を溶解して、金属箔５と下地膜３を一体のまま基板１から剥離する際に、エッチング液と犠牲膜２との接触面積を大きくするためのものである。したがって、細孔１１の形成される位置や、細孔１１の大きさや数は、特に限定されるものではないが、下地膜３の下層の犠牲膜２全体にまんべんなくエッチング液が接触するように形成されることが好ましい。このようにすれば、犠牲膜２の溶解時間が大幅に短縮される。
【００２４】
図３および図４は、本発明のプローブユニットの製造方法の第２の実施形態の一例を示す断面模式図である。図３（ａ−１）、・・・、（ｆ−１）は、プローブユニットの長手方向に対して平行な断面の模式図である。図３（ａ−２）、・・・、（ｆ−２）は、プローブユニットのプローブ保持部の位置決め穴の形成過程を示す断面模式図である。図４（ａ−１）、・・・、（ｆ−１）は、プローブユニットの長手方向に対して平行な断面の模式図である。図４（ａ−２）、・・・、（ｆ−２）は、プローブユニットのプローブ保持部の位置決め穴の形成過程を示す断面模式図である。
この実施形態のプローブユニットの製造方法では、まず、図３（ａ）に示すように、基板２１の表面上に、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法などによって、犠牲膜２２を形成する。本発明にあっては、スパッタリング法が好ましく用いられる。次に、犠牲膜２２の表面上に、任意の厚さのフォトレジストを塗布し、このフォトレジストの表面に、任意形状のマスクを配置して、焼き付け、現像処理を行って不必要なフォトレジストを取り除き、任意のプローブユニットのプローブ保持部のパターンを開口した第１のレジスト膜２３を形成する。また、第１のレジスト膜２３の厚さは、１０〜２００μｍとすることが好ましい。次に、第１のレジスト膜２３の形成されていない犠牲膜２２の表面上に、硫酸をベースとした公知の鉄、ニッケル用のメッキ液を用いて電気メッキをすることにより、メッキ成長させて、ニッケル合金などからなり、プローブユニットのプローブ保持部をなす第１の金属箔２４を形成する。このとき、第１の金属箔２４の厚さは、任意に設定できる。
【００２５】
基板２１としては、特に制限はないが、厚さ数ｍｍ程度のガラス板、合成樹脂板、セラミックス板、シリコン、金属板などが用いられる。
また、犠牲膜２２としては、厚さ０．１〜５μｍ程度の銅薄膜、銅（Ｃｕ）／クロム（Ｃｒ）薄膜などが好ましい。特に、犠牲膜２２として、銅／クロム薄膜が形成される場合、まず、クロムをスパッタリング法により形成して密着層とし、その上に銅をスパッタリング法により形成する。この場合のクロム薄膜の厚さは例えば０．０３μｍ、銅薄膜の厚さは例えば０．３μｍ程度となっている。
【００２６】
この第１のレジスト膜２３の形成時には、プローブ保持部を形成するレジスト膜形状を形成するだけでなく、プローブ保持部に後述の１個または複数個の位置決め穴や細孔を形成する形状を同時に形成してもよい。
【００２７】
次に、図３（ｂ）に示すように、第１のレジスト膜２３および第１の金属箔２４の表面上に、絶縁膜２５を形成する。絶縁膜２５は、スパッタリング法、ＣＶＤ法などで形成された二酸化ケイ素膜、アルミナ膜などからなり、厚さ０．１〜２０μｍ程度のものである。ところで、絶縁膜２５は、第１の金属箔２４の上に形成される後述のプローブピンと、第１の金属箔２４を絶縁するために設けられたものである。
【００２８】
次に、図３（ｃ）に示すように、第１のレジスト膜２３を除去し、犠牲膜２２の表面に上に、第１の金属箔２４と絶縁膜２５とからなるプローブ保持部２６を得る。第１のレジスト膜２３を除去するには、Ｎ−メチル−２−ピロリドンで、第１のレジスト膜２３と犠牲膜２２の界面を洗浄する。このとき、基板２１や第１のレジスト膜２３などからなる積層体を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン中に浸漬し、８５℃で、超音波洗浄すれば、第１のレジスト膜２３の除去を効率的に行うことができる。
【００２９】
次に、図３（ｄ）に示すように、犠牲膜２２の第１のレジスト膜２３が除去された後の部分、すなわち第１の金属箔２４が形成されていない表面の全面に、電気メッキをすることにより、メッキ成長させて銅メッキを施し、銅メッキ層２７を形成する。このとき、銅メッキ層２７の厚さを、プローブ保持部２６の厚さよりも大きくなるようにする。
次に、図３（ｅ）に示すように、銅メッキ層２７を、プローブ保持部２６と共に研磨して、これらを面一とする。
【００３０】
次に、図３（ｆ）に示すように、プローブ保持部２６と銅メッキ層２７の表面上に、スパッタリング法によって、プローブユニットの下地となる下地膜２８を形成する。
下地膜２８としては、厚さ０．０５〜０．５μｍ程度のチタン（Ｔｉ）／ニッケル（Ｎｉ）−鉄（Ｆｅ）薄膜などが好ましい。下地膜２８として、チタン／ニッケル−鉄薄膜が形成される場合、まず、チタン薄膜をスパッタリング法により形成して密着層とし、その上にニッケル−鉄薄膜をスパッタリング法により形成する。この場合のチタン薄膜の厚さは例えば０．０２μｍ、ニッケル−鉄薄膜の厚さは例えば０．１５μｍ程度となっている。
【００３１】
次に、図４（ａ）に示すように、下地膜２８の表面上に、任意の厚さのフォトレジストを塗布し、このフォトレジストの表面に、任意形状のマスクを配置して、焼き付け、現像処理を行って不必要なフォトレジストを取り除き、任意のプローブピンパターンを開口した第２のレジスト膜２９を形成する。また、第２のレジスト膜２９の厚さは、１０〜２００μｍとすることが好ましい。また、プローブピンパターンに加えて、取り付け位置を決める位置決め部のパターンも同時に開口することができる。
【００３２】
次に、図４（ｂ）に示すように、第２のレジスト膜２９の形成されていない下地膜２８の表面上に、硫酸をベースとした公知の鉄、ニッケル用のメッキ液を用いて電気メッキをすることにより、メッキ成長させて、ニッケル合金などからなり、プローブピンをなす第２の金属箔３０を形成する。このとき、第２の金属箔３０の厚さは、任意に設定できる。
【００３３】
次に、図４（ｃ）に示すように、第２のレジスト膜２９を除去する。第２のレジスト膜２９を除去するには、Ｎ−メチル−２−ピロリドンで、第２のレジスト膜２９と下地膜２８の界面を洗浄する。このとき、基板２１や第２のレジスト膜２９などからなる積層体を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン中に浸漬し、８５℃で、超音波洗浄すれば、第２のレジスト膜２９の除去を効率的に行うことができる。
次に、図４（ｄ）に示すように、第２の金属箔３０の下層で、第２の金属箔３０よりも突出している部分の下地膜２８を、イオンミリングによって除去し、下地膜２８を第２の金属箔３０と同形状に形成し、プローブ保持部２６の表面上に、下地膜２８と第２の金属箔３０とからなるプローブピン３１を得る。
【００３４】
次に、図４（ｅ）に示すように、プローブ保持部２６とプローブピン３１との密着性を高め、プローブユニットの配線などを保護するために、プローブピン３１がプローブ保持部２６に密着している部分を保護膜３２で覆う。この場合は、プローブピン３１がプローブ保持部２６に密着している部分に、感光性ポリイミドや紫外線硬化型接着剤、カルド型絶縁膜、フォトレジストなどを塗布、硬化するか、あるいは、ドライフィルムなどを貼付して保護膜３２が形成される。
【００３５】
次に、図４（ｆ）に示すように、銅を優先的に溶解するエッチング液で犠牲膜２２と銅メッキ層２７を溶解して、プローブピン３１とプローブ保持部２６を一体のまま基板２１から剥離し、プローブピン３１とプローブ保持部２６とからなるプローブユニット３３を得る。
【００３６】
この実施形態のプローブユニットの製造方法にあっては、プローブピン３１とプローブ保持部２６を各種薄膜の積層により、一体に形成するため、機械的に、またはハンダや接着剤などを用いて、プローブピン３１とプローブ保持部２６を接合する工程がないから、プローブピン３１が傷付くことがない。また、プローブピン３１とプローブ保持部２６とを、高精度に位置決めして接合することができる。
また、プローブ保持部２６を物理的に切り出す必要がないため、外形寸法の精度が高く、切り出した時に起きるプローブピン３１の破損のおそれもない。
また、上述のようにフォトレジストを用いて、プローブ保持部２６に位置決め穴を形成した場合、これが高精度に位置決めされているから、プローブユニット３３を各種装置などに取り付ける際にも高精度に位置決めすることができる。したがって、液晶パネルなどの通電試験を高精度に行うことができる。
また、取り付け位置を決める位置決め部のパターンと、プローブピン３１とを同時に形成しているので、位置決め穴形成時の精度が高く、結果としてプローブピン３１と被測定物との位置精度が向上する。
【００３７】
また、この例では保護膜３２を形成したが、保護膜３２を形成せずに、プローブユニット３３を用いてもよい。あるいは、プローブユニット３３を基板２１から剥離した後、保護膜３２を形成してもよい。
また、プローブユニット３３を基板２１から剥離する際の時間を短縮するために、基板２１自体を銅で成形し、犠牲膜２２を設けない方法を用いてもよい。この場合、銅製の基板２１の強度が不足するようであれば、基板２１に、ガラス、セラミックスなどからなる固く、安定した基板を裏打ちしてもよい。
また、この例ではプローブ保持部２６を形成した後、これの上にプローブピン３１を積層、形成したが、逆に、プローブピン３１を形成した後、これの上にプローブ保持部２６を積層、形成してもよい。
【００３８】
図５は、本発明のプローブユニットの製造方法の第２の実施形態で製造されたプローブユニットの一例を示し、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ―Ａ´で切断した状態を示す断面図である。
このプローブユニット３３は、プローブ保持部２６と、多数のリード３４、３４、…が高精度に狭小な間隔で互いに並列に配列されて、その先端部分で櫛歯型をなすプローブピン３１とを備え、プローブピン３１がプローブ保持部２６上に積層されて一体に形成されているものである。そして、このプローブユニット３３には、多数の電極３５、３５、…が狭小な間隔で互いに並列に形成されたフレキシブルプリント基板３６が、接合されている。プローブユニット３３とフレキシブルプリント基板３６との接合は、リード３４と電極３５が一対をなして接続するようになされる。
また、プローブ保持部２６には、プローブユニット３３を各種装置などに取り付ける際に位置決めをする位置決め穴３７、３７を形成してもよい。この位置決め穴３７の大きさ、形状、位置などは、プローブユニット３３が取り付けられる各種装置などに応じて適宜設定される。また、この位置決め穴３７は、上述のようにフォトレジストを用いて高精度に位置決めされているから、プローブユニット３３を各種装置などに取り付ける際にも高精度に位置決めすることができる。また、位置決め穴３７、３７の表面の外周上には、プローブピン３１の形成と同時に、プローブピン３１と同じ材料で形成された位置決め部３８、３８を形成してもよい。この位置決め部３８、３８により、さらに位置決め精度を向上することができる。
【００３９】
図６は、本発明のプローブユニットの製造方法の第２の実施形態で製造されたプローブユニットの他の例を示す平面図である。
この例のプローブユニットでは、プローブ保持部２６には、１個または複数個の細孔３９、３９、…を形成してもよい。この細孔３９は、本発明のプローブユニットの製造方法において、エッチング液で犠牲膜２２と銅メッキ層２７を溶解して、プローブピン３１とプローブ保持部２６を一体のまま基板２１から剥離する際に、エッチング液と犠牲膜２２との接触面積を大きくするためのものである。したがって、細孔３９の形成される位置や、細孔３９の大きさや数は、特に限定されるものではなく、その形状はスリット状でもよいが、プローブ保持部２６の下層の犠牲膜２２全体にまんべんなくエッチング液が接触するように形成されることが好ましい。このようにすれば、犠牲膜２２と銅メッキ層２７の溶解時間が大幅に短縮される。
【００４０】
図７は、本発明のプローブユニットの製造方法の第３の実施形態の一例を示す断面模式図である。
この実施形態のプローブユニットの製造方法では、まず、図７（ａ）に示すように、基板４１の表面上に、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法などによって、犠牲膜４２を形成する。本発明にあっては、スパッタリング法が好ましく用いられる。次に、犠牲膜４２の表面上に、スパッタリング法によって、プローブユニットの下地となる下地膜４３を形成する。次に、下地膜４３の表面上に、任意の厚さのフォトレジストを塗布し、このフォトレジストの表面に、任意形状のマスクを配置して、焼き付け、現像処理を行って不必要なフォトレジストを取り除き、任意のプローブピンパターンを開口したレジスト膜４４を形成する。
また、取り付け位置を決める位置決め部のパターンと、プローブピンパターンとを同時に形成することができるので、位置決め穴形成時の精度が高く、結果としてプローブピンと被測定物との位置精度が向上する。
【００４１】
基板４１としては、特に制限はないが、厚さ数ｍｍ程度のガラス板、合成樹脂板、セラミックス板、シリコン、金属板などが用いられる。
また、犠牲膜４２としては、厚さ０．１〜５μｍ程度の銅薄膜、銅（Ｃｕ）／クロム（Ｃｒ）薄膜などが好ましい。特に、犠牲膜４２として、銅／クロム薄膜が形成される場合、まず、クロムをスパッタリング法により形成して密着層とし、その上に銅をスパッタリング法により形成する。この場合のクロム薄膜の厚さは例えば０．０３μｍ、銅薄膜の厚さは例えば０．３μｍ程度となっている。
【００４２】
下地膜４３としては、厚さ０．０５〜０．５μｍ程度のチタン（Ｔｉ）／ニッケル（Ｎｉ）−鉄（Ｆｅ）薄膜などが好ましい。下地膜４３として、チタン／ニッケル−鉄薄膜が形成される場合、まず、チタン薄膜をスパッタリング法により形成して密着層とし、その上にニッケル−鉄薄膜をスパッタリング法により形成する。この場合のチタン薄膜の厚さは例えば０．０２μｍ、ニッケル−鉄薄膜の厚さは例えば０．１５μｍ程度となっている。
ここで、下地膜４３は、犠牲膜４２上に直接、後述のフォトレジストからなるレジスト膜を形成すると、高解像度のレジスト膜が得られないために用いられたものである。下地膜４３は、フォトレジストとの濡れ性がよいから、下地膜４３の存在により、犠牲膜４２上に高解像度の任意形状のレジスト膜を形成することができる。ただし、フォトレジストの種類によっては不要である。
【００４３】
また、レジスト膜４４の厚さは、１０〜２００μｍとすることが好ましい。
このようにフォトレジストを用いてレジスト膜４４を形成すれば、プローブピンを構成するリード群を狭小な間隔で互いに並列に形成することができる。また、プローブピンとプローブ保持部との位置決めを高精度に行うことができる。さらに、位置決め穴の位置決めも高精度に行うことができる。
【００４４】
次に、図７（ｂ）に示すように、レジスト膜４４の形成されていない下地膜４３の表面上に、硫酸をベースとした公知の鉄、ニッケル用のメッキ液を用いて電気メッキをすることにより、メッキ成長させて、ニッケル合金などからなり、プローブピンをなす金属箔４５を形成する。このとき、金属箔４５の厚さは、任意に設定できる。
【００４５】
次に、図７（ｃ）に示すように、レジスト膜４４を除去する。レジスト膜４４を除去するには、Ｎ−メチル−２−ピロリドンで、レジスト膜４４と下地膜４３の界面を洗浄する。このとき、基板４１やレジスト膜４４などからなる積層体を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン中に浸漬し、８５℃で、超音波洗浄すれば、レジスト膜４４の除去を効率的に行うことができる。
【００４６】
次に、図７（ｄ）に示すように、金属箔４５の下層で、金属箔４５よりも突出している部分の下地膜４３を、イオンミリングによって除去し、下地膜４３を金属箔４５と同形状に形成し、犠牲膜４２の表面上に、下地膜４３と金属箔４５とからなるプローブピン４６を得る。
【００４７】
次に、図７（ｅ）に示すように、下地膜４３と金属箔４５が密着している部分に、感光性ポリイミドや紫外線硬化型接着剤、カルド型絶縁膜、フォトレジストなどを塗布、硬化するか、あるいは、ドライフィルムなどを貼付して、プローブ保持部４７が形成されるが、好ましくは、フォトレジストが用いられる。この場合、プローブピン４６を部分的に被覆するか、または、プローブピン４６をプローブ保持部４７で完全に被覆し、プローブピン４６がプローブ保持部４７内に埋め込まれた状態とする。このプローブ保持部４７は、プローブピン４６の保護膜としての役割も果たしている。
プローブ保持部４７の形成に、フォトレジストを用いる場合、任意の厚さのフォトレジストをプローブピン４６に塗布し、このフォトレジストの表面に、任意形状のマスクを配置して、焼き付け、現像処理を行って不必要なフォトレジストを取り除き、任意のプローブ保持部形状とする。また、この場合、プローブ保持部４７の外形を形成するだけでなく、プローブ保持部４７に、１個または複数個の位置決め穴や細孔を同時に形成することができる。
【００４８】
次に、図７（ｆ）に示すように、銅を優先的に溶解するエッチング液で犠牲膜４２を溶解して、プローブピン４６とプローブ保持部４７を一体のまま基板４１から剥離し、プローブピン４６とプローブ保持部４７とからなるプローブユニット４８を得る。
【００４９】
この実施形態のプローブユニットの製造方法にあっては、プローブピン４６とプローブ保持部４７を各種薄膜の積層により、一体に形成するため、機械的に、またはハンダや接着剤などを用いて、プローブピン４６とプローブ保持部４７を接合する工程がないから、プローブピン４６が傷付くことがない。
また、プローブピン４６とプローブ保持部４７とを、高精度に位置決めして接合することができる。
また、上述のようにフォトレジストを用いて、プローブ保持部４７を形成するため、位置決め穴を高精度に位置決めすることができるから、プローブユニット４８を各種装置などに取り付ける際にも高精度に位置決めすることができる。したがって、液晶パネルなどの通電試験を高精度に行うことができる。
また、取り付け位置を決める位置決め部のパターンと、プローブピン４６とを同時に形成することができるので、位置決め穴形成時の精度が高く、結果としてプローブピン４６と被測定物との位置精度が向上する。
【００５０】
また、プローブユニット４８を基板４１から剥離する際の時間を短縮するために、基板４１自体を銅で成形し、犠牲膜４２を設けない方法を用いてもよい。この場合、銅製の基板４１の強度が不足するようであれば、基板４１に、ガラス、セラミックスなどからなる固く、安定した基板を裏打ちしてもよい。
また、プローブ保持部４７は樹脂からなるから、温度変化により、膨張、収縮し高い寸法精度が得られない場合がある。このような場合、図８に示すように、セラミックス、石英、シリコンなどの温度変化により、膨張、収縮し難い材料で形成されている保持板４９を、プローブ保持部４７に接着剤などで接着してもよい。
【００５１】
図９、図１０および図１１は、本発明のプローブユニットの製造方法の第４の実施形態の一例を示す断面模式図である。
この実施形態のプローブユニットの製造方法では、まず、図９（ａ）に示すように、基板５１の表面上に、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法などによって、犠牲膜５２を形成する。本発明にあっては、スパッタリング法が好ましく用いられる。
基板５１としては、特に制限はないが、厚さ数ｍｍ程度のガラス板、合成樹脂板、セラミックス板、シリコン、金属板などが用いられる。
また、犠牲膜５２としては、厚さ０．１〜５μｍ程度の銅薄膜、銅（Ｃｕ）／クロム（Ｃｒ）薄膜などが好ましい。特に、犠牲膜５２として、銅／クロム薄膜が形成される場合、まず、クロムをスパッタリング法により形成して密着層とし、その上に銅をスパッタリング法により形成する。この場合のクロム薄膜の厚さは例えば０．０３μｍ、銅薄膜の厚さは例えば０．３μｍ程度となっている。
【００５２】
次に、図９（ｂ）に示すように、犠牲膜５２の表面上に、スパッタリング法によって、プローブピンの下地となる第１の下地膜５３を形成する。
第１の下地膜５３としては、厚さ０．０５〜０．５μｍ程度のチタン（Ｔｉ）／ニッケル（Ｎｉ）−鉄（Ｆｅ）薄膜などが好ましい。第１の下地膜５３として、チタン／ニッケル−鉄薄膜が形成される場合、まず、チタン薄膜をスパッタリング法により形成して密着層とし、その上にニッケル−鉄薄膜をスパッタリング法により形成する。この場合のチタン薄膜の厚さは例えば０．０２μｍ、ニッケル−鉄薄膜の厚さは例えば０．１５μｍ程度となっている。
第１の下地膜５３は、犠牲膜５２上に直接、後述のフォトレジストからなるレジスト膜を形成すると、高解像度のレジスト膜が得られないために用いられたものであり、フォトレジストの種類によっては不要である。
【００５３】
次に、図９（ｃ）に示すように、第１の下地膜５３の表面上に、任意の厚さのフォトレジストを塗布し、このフォトレジストの表面に、任意形状のマスクを配置して、焼き付け、現像処理を行って不必要なフォトレジストを取り除き、任意のプローブピンパターンを開口した第１のレジスト膜５４を形成する。また、第１のレジスト膜５４の厚さは、１０〜２００μｍとすることが好ましい。
この第１のレジスト膜５４の形成時には、プローブピンを形成するレジスト膜形状を形成するだけでなく、プローブユニットの位置決めをする１個または複数個のフレームのパターン、１個または複数個の位置決め穴や細孔を形成する形状を同時に形成してもよい。
【００５４】
次に、図９（ｄ）に示すように、第１のレジスト膜５４の形成されていない第１の下地膜５３の表面上に、硫酸をベースとした公知の鉄、ニッケル用のメッキ液を用いて電気メッキをすることにより、メッキ成長させて、ニッケル合金などからなり、プローブピンおよび位置決め部をなす第１の金属箔５５を形成する。このとき、第１の金属箔５５の厚さは、任意に設定できる。
【００５５】
次に、図９（ｅ）に示すように、第１のレジスト膜５４を除去する。第１のレジスト膜５４を除去するには、Ｎ−メチル−２−ピロリドンで、第１のレジスト膜５４と第１の下地膜５３の界面を洗浄する。このとき、基板５１や第１のレジスト膜５４などからなる積層体を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン中に浸漬し、８５℃で、超音波洗浄すれば、第１のレジスト膜５４の除去を効率的に行うことができる。
【００５６】
次に、図９（ｆ）に示すように、第１の金属箔５５の下層で、第１の金属箔５５よりも突出している部分の第１の下地膜５３を、イオンミリングによって除去し、第１の下地膜５３を第１の金属箔５５と同形状に形成し、犠牲膜５２の表面上に、第１の下地膜５３と第１の金属箔５５とからなるプローブピン５６を得る。
【００５７】
次に、図１０（ａ）に示すように、犠牲膜５２の表面およびプローブピン５６の表面全面を、銅メッキ層５７で覆う。このとき、銅メッキ層５７を、犠牲膜５２の表面およびプローブピン５６の表面全面を完全に包囲するように、過剰に形成する。
次に、図１０（ｂ）に示すように、銅メッキ層５７を、ダイヤモンドスラリなどを用いて研磨し、プローブピン５６と面一にする。
【００５８】
次に、図１０（ｃ）に示すように、プローブピン５６および銅メッキ層５７の表面上に、絶縁膜５８を形成する。絶縁膜５８は、スパッタリング法、ＣＶＤ法などで形成された二酸化ケイ素膜、アルミナ膜などからなり、厚さ０．１〜２０μｍ程度のものである。ところで、絶縁膜５８は、プローブピン５６の上に形成される後述のプローブ保持部と、プローブピン５６とを絶縁するために設けられたものである。
【００５９】
次に、図１０（ｄ）に示すように、絶縁膜５８の表面上に、スパッタリング法によって、プローブ保持部の下地となる第２の下地膜５９を形成する。
また、第２の下地膜５９としては、第１の下地膜５３と同様なものが用いられる。
【００６０】
次に、図１０（ｅ）に示すように、第２の下地膜５９の表面上に、任意の厚さのフォトレジストを塗布し、このフォトレジストの表面に、任意形状のマスクを配置して、焼き付け、現像処理を行って不必要なフォトレジストを取り除き、任意のプローブ保持部パターンを開口した第２のレジスト膜６０を形成する。また、第２のレジスト膜６０の厚さは、１０〜２００μｍとすることが好ましい。また、プローブ保持部パターンに加えて、プローブユニットの位置決めをする１個または複数個のフレームのパターン、１個または複数個の位置決め穴や細孔を形成する形状を同時に開口することができる。
第２のレジスト膜６０の形成に用いられるフォトレジストは、第１のレジスト膜５４の形成に用いられたものと同様なものでよい。
【００６１】
次に、図１１（ａ）に示すように、第２のレジスト膜６０の形成されていない第２の下地膜５９の表面上に、硫酸をベースとした公知の鉄、ニッケル用のメッキ液を用いて電気メッキをすることにより、メッキ成長させて、ニッケル合金などからなり、プローブ保持部をなす第２の金属箔６１を形成する。このとき、第２の金属箔６１の厚さは、任意に設定できる。
【００６２】
次に、図１１（ｂ）に示すように、第２のレジスト膜６０を除去する。第２のレジスト膜６０を除去するには、Ｎ−メチル−２−ピロリドンで、第２のレジスト膜６０と第２の下地膜５９の界面を洗浄する。このとき、基板５１や第２のレジスト膜６０などからなる積層体を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン中に浸漬し、８５℃で、超音波洗浄すれば、第２のレジスト膜６０の除去を効率的に行うことができる。
【００６３】
次に、図１１（ｃ）に示すように、第２の金属箔６１の下層で、第２の金属箔６１よりも突出している部分の第２の下地膜５９を、イオンミリングによって除去し、第２の下地膜５９を第２の金属箔６１と同形状に形成する。
【００６４】
次に、図１１（ｄ）に示すように、第２の金属箔６１の下層で、第２の金属箔６１よりも突出している部分の絶縁膜５８を、イオンエッチングによって除去し、絶縁膜５８を第２の金属箔６１と同形状に形成し、絶縁膜５８と第２の金属箔６１とからなるプローブ保持部６２を得る。
次に、図１１（ｅ）に示すように、銅を優先的に溶解するエッチング液で犠牲膜５２と銅メッキ層５７を溶解して、プローブピン５６とプローブ保持部６２を一体のまま基板５１から剥離し、プローブピン５６とプローブ保持部６２とからなるプローブユニット６３を得る。
【００６５】
この実施形態のプローブユニットの製造方法にあっては、プローブピン５６とプローブ保持部６２を各種薄膜の積層により、一体に形成するため、機械的に、またはハンダや接着剤などを用いて、プローブピン５６とプローブ保持部６２を接合する工程がないから、プローブピン５６が傷付くことがない。
また、プローブピン５６とプローブ保持部６２とを、高精度に位置決めして接合することができる。
また、上述のようにフォトレジストを用いて、プローブピン５６とプローブ保持部６２を形成するため、位置決め用のフレーム、位置決め穴、細孔を高精度に位置決めすることができるから、プローブユニット６３を各種装置などに取り付ける際にも高精度に位置決めすることができる。したがって、液晶パネルなどの通電試験を高精度に行うことができる。
また、フレーム、位置決め穴、細孔などの位置決め部のパターンと、プローブピン５６とを同時に形成することができるので、位置決め部形成時の精度が高く、結果としてプローブピン５６と被測定物との位置精度が向上する。
【００６６】
図１２は、本発明のプローブユニットの製造方法の第３の実施形態で製造されたプローブユニットの一例を示し、図１２（ａ）は平面図、図１２（ｂ）は断面模式図である。
このプローブユニット７０は、プローブ保持部７１と、多数のリード７２、７２、…が高精度に狭小な間隔で互いに並列に配列されて、その先端部分で櫛歯型をなすプローブピン７３とから構成され、プローブピン７３がプローブ保持部７１上に積層されて一体に形成されているものである。そして、このプローブユニット７０には、多数の電極７４、７４、…が狭小な間隔で互いに並列に形成されたフレキシブルプリント基板７５が、接合されている。プローブユニット７０とフレキシブルプリント基板７５との接合は、リード７２と電極７４が一対をなして接続するようになされる。
【００６７】
また、プローブ保持部７１には、プローブユニット７０を各種装置などに取り付ける際に位置決めをする位置決め穴７６、７６を形成してもよい。この位置決め穴７６の大きさ、形状、位置などは、プローブユニット７０が取り付けられる各種装置などに応じて適宜設定される。また、この位置決め穴７６は、上述のようにフォトレジストを用いて高精度に位置決めされているから、プローブユニット７０を各種装置などに取り付ける際にも高精度に位置決めすることができる。また、位置決め穴７６、７６の表面の外周上には、プローブピン７３の形成と同時に、プローブピン７３と同じ材料で形成された位置決め部７７、７７が形成されている。
また、取り付け位置を決めるパターンと、プローブピンとを同時に形成しているので、位置決め穴の形成時の精度が高く、結果としてプローブピンと被測定物との位置精度が向上する。
【００６８】
図１３は、本発明のプローブユニットの製造方法の第３の実施形態で製造されたプローブユニットの他の例を示す平面図である。
この例のプローブユニットでは、プローブ保持部７１には、多数の細孔７８、７８、…を形成してもよい。この細孔７８は、本発明のプローブユニットの製造方法において、エッチング液で犠牲膜を溶解して、プローブピン７３とプローブ保持部７１を一体のまま基板から剥離する際に、エッチング液と犠牲膜との接触面積を大きくするためのものである。したがって、細孔７８の形成される位置や、その大きさおよび数は、特に限定されるものではないが、プローブ保持部７１の下層の犠牲膜全体にまんべんなくエッチング液が接触するように形成されることが好ましい。このようにすれば、犠牲膜の溶解時間が大幅に短縮される。
【００６９】
図１４は、本発明のプローブユニットの製造方法の第３の実施形態で製造されたプローブユニットの第２の例を示す概略構成図であり、図１４（ａ）は平面図、図１４（ｂ）は図１４（ａ）のＢ―Ｂ´で切断した状態を示す断面図である。
この例のプローブユニットは、プローブ保持部８１の一部が、樹脂層８１ａで形成されたものである。
この例のプローブユニットでは、プローブ保持部８１とプローブピン８３を絶縁するために、プローブ保持部８１のプローブピン８３が形成される部分を、レジスト、感光性ポリイミドなどの樹脂からなる樹脂層８１ａで形成した。樹脂層８１ａは線膨張率が大きく、温度変化により変形し、その結果としてプローブピンの位置精度が低下する。したがって、樹脂層８１ａがプローブ保持部８１を占める割合が少ないことが好ましい。
この例のプローブユニットを、各種通電装置などに取り付ける際にも、通電装置のホルダ９０の取り付け部９１に、位置決めフレーム８４を嵌合する。
【００７０】
図１５は、本発明のプローブユニットの製造方法の第３の実施形態で製造されたプローブユニットの第３の例を示す概略構成図であり、図１５（ａ）は平面図、図１５（ｂ）は図１５（ａ）のＣ―Ｃ´で切断した状態を示す断面図である。
この例のプローブユニットは、位置決めフレーム８４に、位置決め穴８４ａが形成されたものである。
この例のプローブユニットは、位置決めフレーム８４および位置決め穴８４ａと、プローブピン８３とが同時に形成されているので、位置決めフレーム８４および位置決め穴８４ａの形成の精度が高くなり、結果としてプローブピン８３と被測定物との位置精度が向上する。
この例のプローブユニットを、各種通電装置などに取り付ける際には、通電装置のホルダ９２の位置決めピン９３に、位置決め穴８４ａを嵌合する。
この例のプローブユニットでは、プローブ保持部８１を占める樹脂層８１ａの割合が少ないから、温度変化によりプローブピンの位置精度が低下するのを防止することができる。また、位置決め穴８４ａの周辺に樹脂が使用されていないから、温度変化によりプローブピンの位置精度が低下するのを防止することができる。
【００７１】
図１６は、本発明のプローブユニットの製造方法の第４の実施形態で製造されたプローブユニットの第１の例を示す概略構成図であり、図１６（ａ）は平面図、図１６（ｂ）は図１６（ａ）のＤ―Ｄ´で切断した状態を示す断面図である。この例のプローブユニットは、プローブ保持部８１と、多数のリード８２、８２、…が高精度に狭小な間隔で互いに並列に配列されて、その先端部分で櫛歯型をなすプローブピン８３と、位置決めフレーム８４、８４から概略構成されており、プローブピン８３および位置決めフレーム８４、８４がプローブ保持部８１上に積層されて一体に形成されているものである。
また、位置決めフレーム８４、８４は、プローブ保持部８１の両端部に、リード８２、８２、…と平行に配置されている。また、位置決めフレーム８４は、プローブピン８３を形成する材料と同一のもので形成されている。この位置決めフレーム８４の大きさ、形状、位置などは、この例のプローブユニットが取り付けられる各種通電装置などに応じて適宜設定される。
また、この例のプローブユニットは、取り付け位置を決める位置決めフレーム８４と、プローブピン８３とが同時に形成されているので、位置決めフレーム８４の形成の精度が高くなり、結果としてプローブピン８３と被測定物との位置精度が向上する。
この例のプローブユニットを、各種通電装置などに取り付ける際には、通電装置のホルダ９０の取り付け部９１に、位置決めフレーム８４を嵌合する。
【００７２】
図１７は、本発明のプローブユニットの製造方法で製造されたプローブユニットの使用例を示す正面模式図である。この図では、プローブユニットとして、図５に示したプローブユニット３３を例示した。
プローブユニット３３は、そのプローブ保持部２６が、図示略の通電装置のホルダ１００の接合面１００ａに接合され、フレキシブルプリント基板３６の電極（図示略）を介して、通電装置の電気回路に接続されている。
また、プローブユニット３３をホルダ１００に接合するには、プローブ保持部２６に形成された位置決め穴３７を、ホルダ１００の接合面に垂直に設けられた、先端にネジ溝が形成された位置決めピン１０１に嵌合し、ナットなどからなる固定金具１０２で固定する。
このプローブユニット３３のプローブピン３１の先端が、絶縁性材料で形成された試料台１０３に載置された液晶パネルなどの被測定物１１０の電極に押し当てられて、通電試験が行われる。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のプローブユニットの製造方法によれば、プローブピンとプローブ保持部が高精度に配置されかつ各種装置などへの取り付け用の穴が高精度に配置されたプローブユニットを製造することができる。したがって、液晶パネルなどの通電試験を高精度に行うことができる。また、取り付け位置を決めるパターンと、プローブピンとを同時に形成することができるので、位置決め穴形成時の精度が高く、結果としてプローブピンと被測定物との位置精度を向上することができる。
【００７４】
また、本発明のプローブユニットは、プローブピンと、プローブ保持部とを備えたプローブユニットであって、前記プローブ保持部には１または複数の位置決め部が形成されたものであるから、このプローブユニットを各種装置などに取り付ける際に、高精度に位置決めすることができる。
前記プローブ保持部に複数の細孔が形成されていれば、このプローブユニットをエッチングする際に効率が高くなる。
前記プローブ保持部が、レジストで形成されたフレーム内にメッキにより形成されたものであれば、プローブ保持部の厚さは均一であり、また、プローブ保持部に形成されている位置決め穴や位置決めフレームなどの位置決め部、および細孔が高精度に配置されている。
メッキで形成されたプローブ保持部の表面に絶縁膜が形成され、該絶縁膜の表面にプローブピンが形成されていれば、絶縁膜上に、フォトレジストを用いてプローブピンパターンを形成する際に、高解像度のプローブピンパターンが形成されるから、得られたプローブピンは高精度となっている。
前記プローブ保持部および前記プローブピンが保護膜で覆われていれば、プローブ保持部とプローブピンとの密着性を高めることができ、また、プローブユニットの配線などを保護することができる。
メッキで形成されたプローブ保持部の表面に、該プローブ保持部と同じ材料、または、ほぼ同じ材料、例えば、合金系が同一である材料などからなるプローブピンが形成されていれば、プローブ保持部とプローブピンとの密着性が高くなり、プローブ保持部とプローブピンとが高精度に配置される。
メッキで形成されたプローブピンが、樹脂で形成されたプローブ保持部内に埋め込まれていれば、プローブピンとプローブ保持部が一体に形成されるから、プローブピンが傷付くことがない。また、プローブピンとプローブ保持部とが、高精度に位置決めされて、接合される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のプローブユニットの製造方法の第１の実施形態の一例を示す断面模式図である。
【図２】 本発明のプローブユニットの製造方法の第１の実施形態で製造されたプローブユニットの一例を示す平面図である。
【図３】 本発明のプローブユニットの製造方法の第２の実施形態の一例を示す断面模式図である。図３（ａ−１）、・・・、（ｆ−１）は、プローブユニットの長手方向に対して平行な断面の模式図であり、図３（ａ−２）、・・・、（ｆ−２）は、プローブユニットのプローブ保持部の位置決め穴の形成過程を示す断面模式図である。
【図４】 本発明のプローブユニットの製造方法の第２の実施形態の一例を示す断面模式図である。図４（ａ−１）、・・・、（ｆ−１）は、プローブユニットの長手方向に対して平行な断面の模式図であり、図４（ａ−２）、・・・、（ｆ−２）は、プローブユニットのプローブ保持部の位置決め穴の形成過程を示す断面模式図である。
【図５】 本発明のプローブユニットの製造方法の第２の実施形態で製造されたプローブユニットの一例を示し、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ―Ａ´で切断した状態を示す断面図である。
【図６】 本発明のプローブユニットの製造方法の第２の実施形態で製造されたプローブユニットの他の例を示す平面図である。
【図７】 本発明のプローブユニットの製造方法の第３の実施形態の一例を示す断面模式図である。
【図８】 本発明のプローブユニットの製造方法の第３の実施形態の他の例を示す断面模式図である。
【図９】 本発明のプローブユニットの製造方法の第４の実施形態の一例を示す断面模式図である。
【図１０】 本発明のプローブユニットの製造方法の第４の実施形態の一例を示す断面模式図である。
【図１１】 本発明のプローブユニットの製造方法の第４の実施形態の一例を示す断面模式図である。
【図１２】 本発明のプローブユニットの製造方法の第３の実施形態で製造されたプローブユニットの一例を示し、図１２（ａ）は平面図、図１２（ｂ）は断面模式図である。
【図１３】 本発明のプローブユニットの製造方法の第３の実施形態で製造されたプローブユニットの他の例を示す平面図である。
【図１４】 本発明のプローブユニットの製造方法の第３の実施形態で製造されたプローブユニットの第２の例を示す概略構成図であり、図１４（ａ）は平面図、図１４（ｂ）は図１４（ａ）のＢ―Ｂ´で切断した状態を示す断面図である。
【図１５】 本発明のプローブユニットの製造方法の第３の実施形態で製造されたプローブユニットの第３の例を示す概略構成図であり、図１５（ａ）は平面図、図１５（ｂ）は図１５（ａ）のＣ―Ｃ´で切断した状態を示す断面図である。
【図１６】 本発明のプローブユニットの製造方法の第４の実施形態で製造されたプローブユニットの第１の例を示す概略構成図であり、図１６（ａ）は平面図、図１６（ｂ）は図１６（ａ）のＤ―Ｄ´で切断した状態を示す断面図である。
【図１７】 本発明のプローブユニットの製造方法で製造されたプローブユニットの使用例を示す正面模式図である。
【符号の説明】
１，２１，４１，５１・・・基板、２，２２，４２，５２・・・犠牲膜、３，２８，４３・・・下地膜、４，４４・・・レジスト膜、５，４５・・・金属箔、６，３３，４８，６３，７０・・・プローブユニット、７，３４，７２，８２・・・リード、８，３１，４６，５６，７３，８３・・・プローブピン、９，２６，４７，６２，７１，８１・・・プローブ保持部、１０，３７，７６，８４ａ・・・位置決め穴、１１，３９，７８・・・細孔、２３，５４・・・第１のレジスト膜、２４・・・第１の金属箔、２５，５８・・・絶縁膜、２７，５７・・・銅メッキ層、２９，６０・・・第２のレジスト膜、３０・・・第２の金属箔、３２・・・保護膜、３５，７４・・・電極、３６，７５・・・フレキシブルプリント基板、３８，７７・・・位置決め部、４９・・・保持板、５３・・・第１の下地膜、５５・・・第１の金属箔、５９・・・第２の下地膜、６１・・・第２の金属箔、８１ａ・・・樹脂層、８４・・・位置決めフレーム、９０，９２，１００・・・ホルダ、９１・・・取り付け部、９３，１０１・・・位置決めピン、１００ａ・・・接合面、１０２・・・固定金具、１０３・・・試料台、１１０・・・被測定物
Claims (10)
- 基板の表面に犠牲膜を形成し、該犠牲膜の表面にプローブユニットパターンを開口したレジストを形成し、該レジストの開口部に、メッキによりプローブピンおよびプローブ保持部からなるプローブユニットパターンを形成し、前記レジストを除去し、前記犠牲膜を除去して、プローブユニットを得ることを特徴とするプローブユニットの製造方法。
- 基板の表面に犠牲膜を形成し、該犠牲膜の表面にプローブ保持部パターンを開口した第１のレジストを形成し、該第１のレジストの開口部に、メッキにより前記プローブ保持部パターンを形成し、引き続き前記プローブ保
持部パターンの表面に絶縁膜を形成した後、前記第１のレジストを除去し、プローブ保持部を得て、
前記犠牲膜の表面のプローブ保持部が形成されていない部分にメッキにより金属層を形成し、
前記絶縁膜および前記金属層の表面にプローブピンパターンを開口した第２のレジストを形成し、該第２のレジストの開口部に、メッキによりプローブピンパターンを形成し、前記第２のレジストを除去し、第２のレジスト下部の前記犠牲膜を除去して、プローブユニットを得ることを特徴とするプローブユニットの製造方法。 - 基板の表面に犠牲膜を形成し、該犠牲膜の表面にプローブピンパターンを開口した第１のレジストを形成し、該第１のレジストの開口部に、メッキにより前記プローブピンパターンを形成し、前記第１のレジストを除去し、前記プローブピンパターンを得て、引き続き前記プローブピンパターンをメッキ層により包囲し、該メッキ層を研磨して面一とした後、前記メッキ層および前記プローブピンパターンの表面に絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜の表面に１または複数の細孔を有するプローブ保持部パターンを開口した第２のレジストを形成し、該第２のレジストの開口部に、メッキによりプローブ保持部パターンを形成し、前記第２のレジスト、前記絶縁膜、前記メッキ層および前記犠牲膜を除去して、プローブユニットを得ることを特徴とするプローブユニットの製造方法。 - プローブピンと、
プローブ保持部とを備えたプローブユニットであって、
前記プローブ保持部に１又は複数の位置決め部が形成され、前記プローブ保持部はレジストで形成されたフレーム内にメッキにより形成されたことを特徴とするプローブユニット。 - 前記１又は複数の位置決め部と前記プローブピンが同一の材料からなることを特徴とする請求項４記載のプローブユニット。
- 前記プローブ保持部に複数の細孔が形成されたことを特徴とする請求項４または５記載のプローブユニット。
- メッキで形成されたプローブ保持部の表面に絶縁膜が形成され、該絶縁膜の表面にプローブピンが形成されたことを特徴とする請求項４ないし６のいずれかに記載のプローブユニット。
- 前記プローブ保持部および前記プローブピンが保護膜で覆われたことを特徴とする請求項４ないし７のいずれかに記載のプローブユニット。
- メッキで形成されたプローブ保持部の表面に、該プローブ保持部と同じ材料からなるプローブピンが形成されたことを特徴とする請求項４ないし８のいずれかに記載のプローブユニット。
- 基板を銅で形成し、該基板を固く安定した基板で裏打ちし、該銅からなる基板の表面に、１又は複数の細孔を有するプローブユニットパターンを開口したレジストを形成し、該レジストの開口部に、メッキによりプローブピンおよびプローブ保持部からなるプローブユニットパターンを形成し、前記レジストを除去し、該銅からなる基板を除去して、プローブユニットを得ることを特徴とするプローブユニットの製造方法。
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