探针片以及电连接装置的制作方法

专利名称：探针片以及电连接装置的制作方法
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以及组装有 该探针片的电连接装置。
背景技术：
现有的这种电连接装置包括刚性电路板、通过弹性构件弹
性支承在该刚性电路板上的组件；将背面支承在该组件上的探 针片(例如，参照专利文献l)。该探针片包括具有挠性的绝 缘性合成树脂薄膜和埋设在该合成树脂薄膜内的导电电路的探 针片主体、从该探针片主体的触头区域突出形成的、与上述导 电电路连接的多个触头。
这些触头以其针尖与被检查体的电极合理对应地集中形成 在探针片主体的触头区域，各个触头严格地设定其针尖位置。 但是，该探针片主体的合成树脂薄膜由于受到外力而易于产生 应变变形、受热而产生伸缩。
因此，在制造探针片时，例如即使各触头以高精度形成在 探针片主体的触头区域上的合适位置，在支承上述探针片主体
片主体的背面时，由于该探针片主体的触头区域的变形，各触 头的姿态易于产生紊乱。该触头姿态的紊乱成为各触头的针尖 在水平面上产生xy方向的位置误差或z方向的高度位置误差的 原因。因此，妨碍正确的通电试验。
专利文南大l:曰本净争开2002—311049号乂^才艮

发明内容
那么，本发明的目的在于提供一种探针片和使用了该探针 片的电连接装置，可以抑制正确定位在探针片主体上的触头的 姿态由于上述探针片主体的变形而发生紊乱。
本发明的探针片，其特征在于，该探针片包括具有挠性 的绝缘性合成树脂薄膜以及埋设在该合成树脂薄膜内的导电电 路的探针片主体；从该探针片主体的 一 个面的触头区域突出形 成的、与上述导电电路连接的多个触头，在上述探针片主体内 埋设有板状构件，该板状构件具有比上述合成树脂薄膜高的冈'J 性，用于抑制上述触头区域的变形。
根据本发明的上述探针片，配置在探针片内的上述板状构 件抑制形成在上述探针片主体的上述触头区域因受到外力和热 伸缩而产生的变形，因此只要确定各触头在上述触头区域上的 位置，便可抑制由于该触头区域的变形而引起的上述触头的姿 态变化。因此，可抑制处理上述探针片所导致的以往那样的上 述触头的姿态变化。
上述板状构件可具有与上述触头区域相对应的平面形状， 在上述合成树貼薄膜内配置在与设有上述导电电路的与上述触 头相连接的连接部的一侧相反的一侧。通过该配置，可不实施 用于避免各触头与一个板状构件之间的干涉的特殊的形状加 工，覆盖触头区域的整个区域地设置上述板状构件。
上述陶瓷板通过在上述树脂薄膜内固定粘接在该树脂薄膜 上，可有效地抑制探针片主体的触头区域的变形。上述陶资板 固定粘接到上述探针片主体上时，在作业效率方面来说优选使 用粘接片。
可使上述触头区域为矩形的平面形状。此时，上述陶资板具有与上述触头区域大致相等的平面形状。
本发明的电连接装置包括刚性电路板、通过弹簧构件弹 性支承在该刚性电路板上的组件以及探针片，该探针片包括探 针片主体和多个触头，该探针片主体设有埋设在挠性绝缘性合 成树脂薄膜内的、分别与上述刚性电路板的多个电路连接的多
述探针片主体的一个面突出，上述探针片主体的另 一个面在没 有上述触头的上述触头区域支承于上述组件的平坦的支承面 上，在上述探针片主体内埋设有板状构件，该板状构件具有比 上述合成树脂薄膜高的刚性，用于抑制上述触头区域的变形。
在本发明的上述电连接装置中，埋设在上述探针片主体内 的上述板状构件可抑制在上述探针片主体的触头区域内的变 形。因此，将探针片主体支承在上述组件的上述支承面上时， 可防止上述探针片主体的上述触头区域像以往那样产生大的变 形，维持上述接触区域的平坦性。由此，使上述触头的姿态不 变化这样地处理上述探针片变得容易，将该探针片主体支承在 上述组件上的作业较以往变得容易。另外，可以防止正确定位
样的大的姿态的紊乱。由此，可以抑制在将上述探针片主体支 承在上述组件的支承面上时产生的各触头的针尖的水平面上的
xy方向的位置误差或z方向的高度位置误差的发生。因此，可 比以往容易制造各触头的针尖位置被正确设定的电连接装置。
上述刚性电路板可在其中央部具有贯通该刚性电路板的板 厚方向来部分地放入上述组件的开口 。此时，作为将上述组件 弹性支承在上述刚性电路板上的上述弹簧构件可使用横穿上述 开口地配置的板簧构件。为了使上述组件的上述支承面在该刚 性电路板的板厚方向与上述刚性电路板向隔开间隔，由上述板簧构件支承该组件。上述探针片主体可在上述另 一个面的中央 部固定粘接在上述组件的上述支承面上，能以周缘部与上述刚 性电路板结合。上述板簧构件是与上述组件的上述支承面平行 地配置且具有与上述触头区域相对应的平面形状的陶资板。
根据本发明，由于配置在上述探针主体内的上述板状构件 的抑制变形效果，可抑制上述探针片主体的触头区域的变形所 导致的各触头的针尖位置的紊乱，由此，能提供进行高精度的 通电试验的探针片和电连接装置。


图l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l所示的探针组合体的纵剖视图。 图3是放大表示图l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l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IO是表示本发明的探针片的制造工序的工序说明图(其5)。
图ll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、纟笨针组合体；12、刚性电路板；12a、刚性电路板的 开口； 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)；50、 触头区域；62、 64、电气绝缘性合成树脂薄膜；66、第l导电 材料层；68、第2导电材料层；70、板状构件(陶瓷板)；76、 支7 〈面。
具体实施例方式
本发明的探针组合体IO,如将其分解进行表示的图l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。
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1 4 b 。
如图2所示，在刚性电路板12的上表面上，通过在不妨碍
上述电路的部分螺紋接合在刚性电路板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2 4 。支承板2 4支 承刚性电3各板12,起到加强该刚性电鴻^反的作用。
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 、螺紋接合在安装板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4黄穿该开口且 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3 4以其顶端抵接于 安装板2 6的顶面上地螺紋接合在支承板2 4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3 6的底部3 8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—起夹持主体部14b的固定板42,通过螺紋接合在柱部16a上的螺4丁构件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^l果针48^f吏它 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^^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3 8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4果针片20的/人八边形部分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 盖弹性橡胶圏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上柠紧贯通探针片2 0和两构件5 2 、 5 4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 上的长孑L60a(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IO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IO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 主体对上述一皮检查体进行通电一全查。
2 0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l导电材料层66;由具有韧性高于该 第l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l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一应变曲线图时，可以 用由这些金属直至断裂的点的应力 一 应变曲线所包围的面积进 行比较。在比较铜和镍的情况时，由用镍得到的应力一应变曲 线所包围的面积大于用铜得到的应力 一 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l导电材料层66例如分别堆积成10 ia m的厚度，另夕卜， 第2导电材料层68例如堆积成2um的厚度，因此，导电电路18a 具有例如大致22 u m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6 2突出来的探针4 8 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、 热变形小的陶资板。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纟果针片主体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4笨针片主体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
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AH。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AH。
由于该高度差A H,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千涉而产生 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A H。 但是，在获得更大的高度差AH、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。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2 0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l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IIO。接着，在镍层IIO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10 0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IIO、 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 —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歩骤
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—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6 2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'减镀法形成用于4吏导电电路18 a成长 的例如具有0.3 y m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i 各18a用的10 ju m厚度尺寸的铜层66、 2 ju m的厚度尺寸的镍层68以及10 y m 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 13 6而露出的树脂层12 6即电绝缘性合成树脂薄膜6 2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6 4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6 8加强的导电电路18 a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
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l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ll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IO。
根据本发明的探针片20的上述制造方法，能在基座IOO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 —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l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IOO 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l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-君状部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l挠性合 成树脂126(62)内，所以可以用第l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l挠性合成树脂 层126(62)上依次层叠导电电路18a用的第l导电材料层66、具 有比该第l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18 a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。 由于该板状构件7 0的抑制变形效果，可以抑制各触头4 8的 针尖48a位置随着探针片主体18的触头区域50的变形发生紊乱，因此可得到能进行高精度的通电试验的探针片20和电连接 装置即探针组合体IO。 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。
权利要求
1. 一种探针片，其特征在于，该探针片包括具有挠性的绝缘性合成树脂薄膜以及埋设在该合成树脂薄膜内的导电电路的探针片主体；从该探针片主体的一个面的触头区域突出形成的、与上述导电电路连接的多个触头，在上述探针片主体内埋设有板状构件，该板状构件具有比上述合成树脂薄膜高的刚性，用于抑制上述触头区域的变形。
2. 根据权利要求l所述的探针片，其特征在于，上述板状 构件具有与上述触头区域相对应的平面形状，在上述合成树脂 薄膜内配置在与设有上述导电电路的与上述触头相连接的连接 部的 一 侧相反的 一 侧。
3. 根据权利要求2所述的探针片，其特征在于，上述板状 构件为陶瓷板。
4. 根据权利要求3所述的探针片，其特征在于，上述陶瓷 板在上述树脂薄膜内通过粘接片固定粘接在该树脂薄膜上。
5. 根据权利要求4所述的探针片，其特征在于，上述触头 区域为矩形的平面形状，上述陶瓷板具有与上述触头区域大致 相等的矩形的平面形状。
6. —种电连接装置，其特征在于，包括刚性电路板、通 过弹簧构件弹性支承在该刚性电路板上的组件以及探针片，该探针片包括探针片主体和多个触头，该探针片主体设有埋设在 挠性绝缘性合成树脂薄膜内的、分别与上述刚性电路板的多个 电路连接的多个导电电路，这些触头与对应的上述各导电电路 电连接并从上述探针片主体的一个面的触头区域突出，上述探 针片主体的另 一 个面在与上述触头区域对应的部分支承于上述 组件的平坦的支承面上，在上述探针片主体内埋设有板状构件， 该板状构件具有比上述合成树脂薄膜高的刚性，用于抑制上迷 触头区域的变形。
7.根据权利要求6所述的电连接装置，其特征在于，上述 刚性电路板在其中央部具有贯通该刚性电路板的板厚方向来部 分地放入上述组件的开口 ，将上述组件弹性支承在上述刚性电 路板上的上述弹簧构件是横穿上述开口地配置的板簧构件，为 了使上述组件的上述支承面在上述刚性电路一反的板厚方向与上 述刚性电路板隔开间隔，由上述板簧构件支承该组件，上述探 针片主体在上述另 一个面的中央部固定粘接在上述组件的上述 支承面上，以周缘部与上述刚性电路板结合，上述板状构件是 与组4牛的上述支岸(面平^于地配置且具有与上述触头区域相对应 的平面形状的陶瓷板。
全文摘要
本发明提供一种探针片，可以抑制正确定位在探针片主体上的触头的姿态由于上述探针片主体的变形而发生紊乱。该探针片包括具有挠性的绝缘性合成树脂薄膜以及埋设在该合成树脂薄膜内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。在上述探针片主体内埋设有板状构件，该板状构件具有比上述合成树脂薄膜高的刚性，用于抑制上述触头区域的变形。
文档编号G01R1/073GK101421629SQ20078001321
公开日2009年4月29日 申请日期2007年3月27日 优先权日2006年4月14日
发明者成田聪, 滨田和人, 秋庭孝志 申请人:日本麦可罗尼克斯股份有限公司