(57)【要約】【課題】  格子状配列における段数が増加した場合でも、特にバンプ端子配列に対する高精度なプローブ接続を実現し、金属粉等の発生や端子の損傷や変形等を抑制し、耐久性に優れた安価なプローブユニットを提供する。【解決手段】  複数のプローブを配置したプローブ配列シートと、絶縁シートに複数の導電性パッドを配置した中継パッドシートと、前記プローブ配列シートと前記中継パッドシートを整列固定する手段から成るプローブユニットであって、一部又は全ての前記導電性パッドが前記プローブ群の一部又は全ての先端部と電気的に独立して接触し、前記導電性パッドを介して前記中継パッドシートの反対面から導通可能とする電気的導通手段と、前記中継パッドシートにおける前記導電性パッドと前記プローブ先端部との位置決め手段とを有する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のプローブを配置したプローブ配列シートと、絶縁シートに複数の導電性パッドを配置した中継パッドシートと、前記プローブ配列シートと前記中継パッドシートを整列固定する手段から成るプローブユニットであって、
一部又は全ての前記導電性パッドが前記プローブ群の一部又は全ての先端部と電気的に独立して接触し、前記導電性パッドを介して前記中継パッドシートの反対面から導通可能とする電気的導通手段を有することを特徴とするプローブユニット。
【請求項２】
前記中継パッドシートにおける前記導電性パッドの配置面と同一面又は連続した面に、前記導電性パッドと同一又は類似の金属材料の導電性シートを、前記導電性パッドと同一又は近似の厚さで、前記導電性パッドの一部又は全てと電気的に独立して配置したことを特徴とする請求項１記載のプローブユニット。
【請求項３】
前記導電性シートの片面又は両面に、前記絶縁シートが固着されていることを特徴とする請求項１及び２記載のプローブユニット。
【請求項４】
１つの前記導電性パッドにおける片面又は両面の外形周辺部の一部又は全周と、隣接する前記導電性パッド間に、前記絶縁シートを構成する絶縁材が固着されていることを特徴とする請求項１記載のプローブユニット。
【請求項５】
前記中継パッドシートにおいて、前記プローブ先端部と反対側の前記導電性パッドを被検査回路端子に接触させて検査することを特徴とする請求項１記載のプローブユニット。
【請求項６】
前記中継パッドシートにおいて、前記プローブ先端部と前記導電性パッドとの間にＺ方向の荷重を負荷し、全ての前記プローブ先端部と前記導電性パッドを接触させた状態で、前記プローブ先端部と反対側の前記導電性パッドを被検査回路端子に接触させて検査することを特徴とする請求項１記載のプローブユニット。
【請求項７】
前記プローブ先端部と前記導電性パッドとの接触時において、前記導電性パッドに対して前記プローブ先端部のＸ−Ｙ平面におけるすべり（スクラブ動作量）が無いこと、又は微小であることを特徴とする請求項１記載のプローブユニット。
【請求項８】
前記中継パッドシートの線膨張係数が、被検査半導体ウエハの線膨張係数に近似であることを特徴とする請求項１乃至４記載のプローブユニット。
【請求項９】
前記中継パッドシートにおいて、隣接する２つの前記導電性パッドを１つの被検査回路端子に同時に接触し、前記２つの前記導電性パッドに接続するそれぞれの前記プローブを電気的に独立としたことを特徴とする請求項１記載のプローブユニット。
【請求項１０】
前記中継パッドシートにおける前記導電性パッドと前記プローブ先端部との位置決め手段を設置したことを特徴とする請求項１記載のプローブユニット。
【請求項１１】
構成する全ての前記プローブ配列シート面内にスリットを設け、前記プローブ配列シート面と直交方向（Ｙ−Ｚ平面）に全ての前記スリットに貫通可能な薄板状の位置決め装置を設置し、前記位置決め装置のＺ方向上部に垂直面と水平面を有する階段状の複数の段差を連続して設け、
任意の前記プローブ配列シートにおける前記スリット上辺を１つの前記段差水平面に配置した後、前記プローブ配列シートの面の一部と前記段差垂直面を密着させることにより、前記導電性パッドと前記プローブ先端部とのＹ方向の位置決め手段としたことを特徴とする請求項１０記載のプローブユニット。
【請求項１２】
前記段差水平面上に、１つの前記プローブ配列シートの前記スリット上辺が挿入可能な溝を設置したことを特徴とする請求項１０及び１１記載のプローブユニット。
【請求項１３】
前記位置決め装置が、前記中継パッドシートの前記導電性シート上に連続して形成され、前記中継パッドシートの折り曲げ加工により前記プローブ配列シート面（Ｘ−Ｚ平面）に対し垂直方向に沿って設置したことを特徴とする請求項１０乃至１２記載のプローブユニット。
【請求項１４】
任意の前記プローブ配列シートの前記プローブと同一面にダミープローブを設置し、前記位置決め装置のＺ方向上部に中継パッドシート下面と概略同一のＺ方向高さを有するダミーバーを設置し、
前記中継パッドシート上に、前記ダミープローブ先端中心のＸ−Ｙ座標に相当する位置と、前記ダミーバー先端中心のＸ−Ｙ座標に相当する位置に開口穴を設け、前記ダミープローブ及び前記ダミーバーの先端を前記中継パッドシート上面より目視可能としたことを特徴とする請求項１０乃至１３記載のプローブユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、半導体ウエハ上に形成された複数の半導体チップの回路検査、又は半導体チップを搭載するＩＣパッケージの回路検査に使用するプローブユニットであって、特に狭ピッチの格子状端子配列を形成する半導体チップ又はＩＣパッケージ検査に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  半導体回路の検査に用いるプローブカードは、半導体チップ上の端子パッド数の増加、パッド面積の縮小化、パッド間ピッチの狭小化に対応すべくプローブ配列の高密度化が要求されている。デバイス特性の向上及び消費電力低減効果並びに省スペース化を目的として、シリコン貫通電極等を使用して複数のＩＣチップを三次元に実装する技術が開発されている。三次元実装ＩＣでは、４０μｍピッチレベルの狭ピッチ格子状配列が特徴であり、プローブの配列が困難なものとなっている。【０００３】  一方、狭ピッチ格子状配列端子を有する半導体チップを搭載するウェハ・レベル・パッケージ（ＷＬＰ）においても、半導体チップ端子の多ピン化・狭ピッチ化に伴い、小型化が要求されている。パッケージの半導体チップ搭載側では、当然のことながら被搭載半導体チップの端子配列と同一の端子配列を有する。このため、ＩＣパッケージの導通検査等のおいても、半導体チップ検査用と同等の高密度なプローブ配列を必要とする。【０００４】  また、半導体チップ端子やＩＣパッケージ端子へのプローブの接触は、金属粉等の発生や端子の損傷又はバンプ端子の変形等の原因となる場合が多い。そのため、高精度なプローブ動作の制御が不可欠となる。【０００５】  狭ピッチのパッド配列に対し効率的なプローブ組立方法としては、例えば特開２０１６−２０６１６０号公報で開示されているように、プローブの製造において、複数のプローブが導電性金属箔から一括微細加工されたものを絶縁シートに貼り付けて同一平面上に配置したプローブ集合体であって、プローブ集合体のプローブ垂直部先端の間隔が検査パッド列の何れかのパッド間隔と同一であり、一つのプローブ集合体における全てのプローブ外形が、一つの導電性金属箔から連続して加工される手段を有するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−２０６１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  しかしながら、特開２０１６−２０６１６０号公報で開示されている方法によれば、格子状配列における段数が増えるほど、シート状のプローブ集合体の枚数を増やさなければならず、シート数増加に伴って積層方向のプローブ先端位置決めに時間を要すると共に、先端位置のバラツキが増加し易くなるため、特にバンプ端子に対するプローブ接触歩留まりが低下すると共に、高コスト化及び長納期化の問題が生じてくる。【０００８】  本発明は、上記プローブ配列等における問題点を解決するためになされたもので、格子状配列における段数が増加した場合でも、特にバンプ端子配列に対する高精度なプローブ接続を実現し、金属粉等の発生や端子の損傷や変形等を抑制し、耐久性に優れた安価なプローブユニットを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  本発明は、複数のプローブを配置したプローブ配列シートと、絶縁シートに複数の導電性パッドを配置した中継パッドシートと、前記プローブ配列シートと前記中継パッドシートを整列固定する手段から成るプローブユニットであって、一部又は全ての前記導電性パッドが前記プローブ群の一部又は全ての先端部と電気的に独立して接触し、前記導電性パッドを介して前記中継パッドシートの反対面から導通可能とする電気的導通手段と、前記中継パッドシートにおいて、前記プローブ先端部と反対側の前記導電性パッドを被検査回路端子に接触させて検査する手段を有するため、格子状配列における段数が増加した場合でも、１枚の中継パッドシートで高精度にバンプとプローブとの接触を可能にするものである。【００１０】  また、１つの前記導電性パッドにおける片面又は両面の外形周辺部の一部又は全周と、隣接する前記導電性パッド間に、前記絶縁シートを構成する絶縁材が固着されている手段を有するため、前記導電性パッドの電気的絶縁性を保持しながらプローブ動作による前記導電性パッドの破損や離脱を防ぐことが可能となる。【００１１】  また、前記導電性パッドと前記プローブ先端部との接触時において、前記導電性パッドに対して前記プローブ先端部のＸ−Ｙ平面におけるすべり（スクラブ動作量）が無い手段、又は、前記プローブ先端部と前記導電性パッドとの間にＺ方向の荷重を付加し、全ての前記プローブ先端部と前記導電性パッドを接触させた状態で、前記絶縁シートに対し前記プローブ先端部と反対側の前記導電性パッドを被検査回路端子に接触させて検査する手段を有するため、前記プローブ先端部と前記導電性パッドとの間の静止摩擦により、前記プローブ先端部と前記導電性パッドとのすべりや非接触を防ぎ、耐久性を有する安定した検査が可能となる。【００１２】  また、前記中継パッドシートの線膨張係数が、被検査半導体ウエハの線膨張係数に近似である手段を有するため、広範囲の検査温度に対して安定した端子接触を実現できるものである。【００１３】  また、前記中継パッドシートにおいて、隣接する２つの前記導電性パッドを１つの被検査回路端子に同時に接触し、前記２つの前記導電性パッドに接続するそれぞれの前記プローブを電気的に独立とする手段を有するため、４端子法による高精度抵抗測定が可能となる。【００１４】  また、構成する全ての前記プローブ配列シート面内にスリットを設け、前記プローブ配列シート面と直交方向（Ｙ−Ｚ平面）に全ての前記スリットに貫通可能な薄板状の位置決め装置を設置し、前記位置決め装置のＺ方向上部に垂直面と水平面を有する階段状の複数の段差を連続して設け、任意の前記プローブ配列シートにおける前記スリット上辺を１つの前記段差水平面に配置した後、前記プローブ配列シートの面の一部と前記段差垂直面を密着させる手段を有するため、前記導電性パッドと前記プローブ先端部とのＹ方向の位置決めが容易かつ確実に実現できる。【００１５】  また、前記中継パッドシートにおける前記導電性パッドの配置面と同一面又は連続した面に、前記導電性パッドと同一又は類似の金属材料の導電性シートを、前記導電性パッドと同一又は近似の厚さで、前記導電性パッドの一部又は全てと���気的に独立して配置し、前記位置決め装置が前記中継パッドシートの前記導電性シート上に連続して形成され、前記中継パッドシートの折り曲げ加工により前記プローブ配列シート面（Ｘ−Ｚ平面）に対し垂直方向に沿って設置したことにより、より高精度な位置決めが容易に実現できるものである。
【発明の効果】
【００１６】  本発明のプローブユニットによれば、格子状配列における段数が増加した場合でも、特にバンプ端子配列に対する高精度なプローブ接続を実現し、金属粉等の発生や端子の損傷や変形等を抑制するため、耐久性に優れた安価なプローブユニットを提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明によるプローブユニットの基本構成を示す斜視図である。
【図２】本発明によるプローブユニットの詳細を示す断面図である。
【図３】本発明による中継パッドシートの詳細を説明する図である。
【図４】本発明による中継パッドシートの詳細を説明する図である。
【図５】本発明による中継パッドシートを含むプローブ動作を説明する断面図である。
【図６】本発明による位置決め手段を説明するプローブユニットの斜視図である。
【図７】本発明による位置決め手段の詳細を説明する図である。
【図８】本発明による位置決め装置の詳細を説明する図である。
【図９】本発明によるプローブ組立位置の確認手段を説明する図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】  次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。【００１９】  図１は、本発明によるプローブユニットの基本構成を示す斜視図である。プローブユニット１において、１０はＸ−Ｙ平面に対して形成されたプローブ配列であり、被検査回路４の全てのバンプ配列４０の位置に精密に接触すべく、絶縁シート１２上に複数のプローブ１３をＸ方向に整列させたプローブ配列シート１１をＹ方向に複数配置することにより構成されている。【００２０】  また、前記プローブ配列シート１１において、各々の前記プローブ１３からは、配線パターン１４が連続して配線され、所定の回路端子（図示せず）に接続されている。さらに、前記プローブ配列シート１１の前記絶縁シート１２上に、機械的強度を保持するために、前記プローブ１３及び前記配線パターン１４と同一金属で形成されたダミーパターン１５を設置している。【００２１】  一方、２０は、絶縁シート２１に形成された中継パッドシートであり、前記プローブ１３の先端部のＸ方向位置関係とＹ方向位置関係とを一致させて配列させた複数の導電性パッド２２を設置し、前記中継パッドシート２０の両面から導通可能とした。さらに、前記中継パッドシート２０の前記導電性パッド２２を、対象となる全ての前記プローブ１３と接触させ、前記配線パターン１４から前記導電性パッド２２までの電気的導通を可能とした。【００２２】  また、前記中継パッドシート２０における前記導電性パッド２２の配置面と同一面に、機械的強度を保持するために導電性シート２３を、前記導電性パッド２２と同一又は近似の厚さで、前記導電性パッド２２の一部又は全てと電気的に独立して配置している。【００２３】  さらに、前記プローブ配列シート１１及び前記中継パッドシート２０を整列固定するための固定具３１と、主としてＹ方向の位置決めを行う位置決め装置３２を設置している。【００２４】  図２において、前記中継パッドシート２０近傍におけるプローブユニットの構成を詳細に説明する。図２（ａ）は、各々の前記バンプ４１に対し、前記プローブ配列シート１１における前記プローブ１３と前記中継パッドシート２０における前記導電性パッド２２が、各々１対１に対応している例を示す断面図である。【００２５】  図２（ａ）において、２２−１乃至２２−４は、前記中継パッドシート２０における前記導電性パッド群の一部であり、前記プローブ１３におけるプローブ１３−１乃至１３−４、及び前記被検査回路４上の前記バンプ配列４０におけるバンプ４１−１乃至４１−４に独立に対応している。一方、前記導電性パッド２２−１乃至２２−４の両面の一部及び各々の導電性パッド間には、前記絶縁シート２１を構成する絶縁材２１１が接着または充填されている。これにより、前記導電性パッド２２が前記絶縁シート２１において機械的に保持されると共に、相互の前記導電性パッド間の電気的絶縁を確保している。【００２６】  図２（ｂ）は、４端子接続法による測定を実現するため各々１つの前記バンプ４１に対し、前記プローブ１３と前記導電性パッド２２が、それぞれ２個ずつ対応している例を示す断面図である。【００２７】  図２（ｂ）において、２２−１ａ及び２２−１ｂ乃至２２−４ａ及���２２−４ｂは、前記中継パッドシート２０における前記導電性パッド群の一部であり、前記プローブ１３におけるプローブ１３−１ａ及び１３−１ｂ乃至１３−４ａ及び１３−４ｂに独立に接続し、前記導電性パッド２２−１ａ及び２２−１ｂは前記バンプ４１−１に、前記導電性パッド２２−２ａ及び２２−２ｂは前記バンプ４１−２に、前記導電性パッド２２−３ａ及び２２−３ｂは前記バンプ４１−３に、前記導電性パッド２２−４ａ及び２２−４ｂは前記バンプ４１−４にそれぞれ接触するものである。【００２８】  一方、前記導電性パッド２２−１ａ及び２２−１ｂ乃至２２−４ａ及び２２−４ｂの両面の一部及び各々の導電性パッド間には、前記絶縁シート２１を構成する前記絶縁材２１１が接着または充填されている。これにより、前記導電性パッド２２が前記絶縁シート２１において機械的に保持されていると共に、相互の前記導電性パッド間の電気的絶縁を確保している。【００２９】  図３及び図４において、前記中継パッドシート２０の構造を詳細に説明する。図３は図２（ａ）に相当する各々の前記バンプ４１に対し、前記プローブ１３と前記導電性パッド２２が、各々１対１に対応している場合の前記中継パッドシート２０の構造例を示す。図３において、導電性パッド２２１は断面Ｂ１−Ｂ１の右半分に示すように六角形の形状を成し、隣接した前記導電性パッド間がスリット２６で隔てられ、各々の前記スリット２６には、前記絶縁材２１１が充填されている。本図において、前記バンプ配列４０が列ごとに交互にずれた配置、いわゆる千鳥状に配置された配列に対応するための例として前記導電性パッド２２１の形状を六角形としているが、バンプ配列によって六角形に限るものではない。【００３０】  前記中継パッドシート２０の上側（被検査回路側）においては、前記被検査回路４の前記バンプ４１との電気的接触を可能とすべく、前記バンプ４１と前記導電性パッド２２１との接触部を除く前記導電性パッド２２１の外周部に、絶縁材２１２が固着されている。断面Ｂ１−Ｂ１の左半分に示すように、概略球形である前記バンプ４１との接続のため、円形状のパッド露出部２４１を形成している。これにより、断面Ａ１−Ａ１で示すように、前記バンプ４１−１乃至４１−４が前記導電性パッド２２１−１乃至２２１−４にそれぞれ接触が可能となる。【００３１】  一方、前記中継パッドシート２０の下側（プローブ側）においては、前記プローブ１３との電気的接触を可能とすべく、前記プローブ１３と前記導電性パッド２２１との接触部を除く前記導電性パッド２２１の外周部に、絶縁材２１３が固着されている。断面Ｃ１−Ｃ１の左半分に示すように、前記プローブ１３との接続のため、パッド露出部２４２を形成している。本図の例では、前記パッド露出部２４１と同様に円形状の露出形状としている。【００３２】  このように、前記スリット２６に前記絶縁材２１１が充填され、前記導電性パッド２２１の外周部に前記絶縁材２１２及び２１３が固着されることにより、全ての前記導電性パッド２２１が前記絶縁材２１１と前記絶縁材２１２及び２１３で覆われたパッド非露出部２５１及び２５２により機械的に保持され、かつ電気的に絶縁されることになる。これにより、前記中継パッドシート２０の上側からの前記４１バンプとの接触力、及び下側からの前記プローブ１３との接触力が繰り返し作用したときにも、十分な強度を保持することができる。【００３３】  図４は図２（ｂ）に相当する各々１つの前記バンプ４１に対し、前記プローブ１３と前記導電性パッド２２が、それぞれ２個ずつ対応する場合の前記中継パッドシート２０の構造例を示す。図４において、導電性パッド２２２は断面Ｂ２−Ｂ２の右半分に示すように、図３における前記導電性パッド２２１の六角形の形状の中央部がスリット２６で隔てられ、導電性パッド２２２ａ及び２２２ｂに分離している。また各々の前記スリット２６には、絶縁材２１１が充填されている。【００３４】  前記中継パッドシート２０の上側（被検査回路側）においては、前記被検査回路４の前記バンプ４１との電気的接触を可能とすべく、前記バンプ４１と前記導電性パッド２２２ａ及び２２２ｂとの接触部を除く前記導電性パッド２２２ａ及び２２２ｂの外周部に、前記絶縁材２１２が固着されている。断面Ｂ１−Ｂ１の左半分に示すように、概略球形である前記バンプ４１との接続のため、円形状のパッド露出部２４３を形成している。これにより、断面Ａ２−Ａ２で示すように、前記バンプ４１−１乃至４１−４が前記導電性パッド２２２−１ａ及び２２２−１ｂ乃至２２２−４ａ及び２２２−４ｂに接触が可能となる。【００３５】  一方、前記中継パッドシート２０の下側（プローブ側）においては、前記導電性パッド２２２ａ及び２２２ｂがそれぞれ独立してプローブ１３ａと１３ｂとの電気的接触を可能とすべく、前記プローブ１３ａ、１３ｂ及び前記導電性パッド２２２ａ及び２２２ｂとの接触部を除く前記導電性パッド２２２ａ及び２２２ｂの外周部に、前記絶縁材２１３が固着されている。断面Ｃ２−Ｃ２の左半分に示すように、前記プローブ１３ａ、１３ｂとの接続のため、パッド露出部２４４を形成している。これにより、断面Ａ２−Ａ２で示すように、前記プローブ１３−１ａ及び１３−１ｂ乃至１３−４ａ及び１３−４ｂが、それぞれ前記導電性パッド２２２−１ａ及び２２２−１ｂ乃至２２２−４ａ及び２２２−４ｂに接触が可能となる。【００３６】  このように、前記スリット２６に前記絶縁材２１１が充填され、前記導電性パッド２２２ａ及び２２２ｂの外周部に前記絶縁材２１２及び２１３が固着されることにより、全ての前記導電性パッド２２が前記絶縁材２１１と前記絶縁材２１２及び２１３で覆われたパッド非露出部２５３及び２５４により、機械的に保持され、かつ電気的に絶縁されることになる。これにより、前記中継パッドシート２０の上側からの前記４１バンプとの接触力、及び下側からの前記プローブ１３との接触力が繰り返し作用したときにも、十分な強度を保持することができる。【００３７】  以上説明した前記中継パッドシート２０において、前記導電性パッド２２は、例えば前記導電性シート２３を母材とした電鋳加工又はエッチング又はレーザ加工によりパッド形状の一括加工が可能である。また、前記絶縁材２１２、２１３は、必要な外形を加工した後に導体に貼り付ける方法、又は液状のポリイミド等を塗布する方法等がある。【００３８】  図５は、前記被検査回路４の前記バンプ配列４０に前記プローブ配列１０を接触させて検査する動作を説明するものである。図５（ａ）乃至（ｄ）は、図４にて例示した各々１つの前記バンプ４１に対し、前記プローブ１３と前記導電性パッド２２が、それぞれ２個ずつ対応する場合の動作順序を説明する。【００３９】  図５（ａ）は、前記中継パッドシート２０と前記プローブ配列１０を接続する前の状態を示したものである。前記プローブ配列１０において、前記プローブ先端部１３２の高さ方向（Ｚ方向）位置にはバラツキが生じていることが一般的である。前記プローブ配列における最大高さバラツキをΔｈｐとした。【００４０】  図５（ｂ）は、前記中継パッドシート２０と前記プローブ配列１０における前記プローブ１３との接触動作を示したものである。すなわち、図５（ａ）にて示した前記プローブ先端部１３２の高さが最も高いプローブ（本図では１３−１ｂ）が、前記中継パッドシート２０における前記導電性パッド（本図では２２−１ｂ）と接触を開始し、前記プローブ先端部１３２の高さが最も低いプローブ（本図では１３−２ａ）が、前記中継パッドシート２０における前記導電性パッド（本図では２２−２ａ）と接触するまで、前記中継パッドシート２０と前記プローブ配列１０との間に荷重を加えるものである。【００４１】  図５（ｃ）は、前記中継パッドシート２０と前記プローブ配列１０における全ての前記プローブ１３とが接続した状態を示したものであると共に、前記中継パッドシート２０と前記バンプ配列４０とが接続する前の状態を示したものである。前記バンプ配列４０においても、高さ方向（Ｚ方向）位置にはバラツキが生じていることが一般的である。前記バンプ配列４０における最大高さバラツキをΔｈｂとした。【００４２】  図５（ｄ）は、前記中継パッドシート２０と前記バンプ配列４０における全ての前記バンプ４１を接続した状態を示したものである。すなわち、図５（ｃ）にて示した前記バンプ４１の高さが最も低いバンプ（本図では４１−１）が、前記中継パッドシート２０における前記導電性パッド（本図では２２−１ａ、２２−１ｂ）と接触を開始し、前記バンプ４１の高さが最も低い高いバンプ（本図では４１−２）が、前記導電性パッド（本図では２２−２ａ、２２−２ｂ）と接触するまで、前記中継パッドシート２０と前記中継パッドシート２０との間にＺ方向に荷重を加えた状態で検査が開始される。【００４３】  前記中継パッドシート２０における前記導電性パッド２２を保持する前記絶縁シート２１は、例えばポリイミド等の樹脂又は薄いシート構造であるため、前記バンプ配列４０の高さバラツキΔｈｂを吸収し、かつ、プローブ変形部１３３のバネ変形により、前記バンプ配列４０への適切で均一な接触力を保持確保することができるため、高精度な接触が可能であり、バンプ等の球形状端子への接触に有利である。【００４４】  一般的に、プローブの横方向すべり動作（スクラブ動作）が大きいと、接触する対象であるパッドへの損傷やプローブ先端の摩耗、損傷や摩耗による金属粉等が発生し、耐久性が劣化するという問題が生じる。プローブ垂直部１３１及び前記プローブ先端部１３２のＸ方向又はＹ方向のすべり（スクラブ動作量）を極力小さくなるように前記プローブ変形部１３３の形状を決定することにより、前記プローブ先端部１３２と前記導電性パッド２２との相対的なすべりが無く、金属粉等のゴミが発生し難い構成が可能である。【００４５】  また、全ての前記プローブ先端部１３２と前記導電性パッド２２を接触させた状態で前記バンプ４１に接触させて検査する手順に依るため、前記プローブ先端部１３２と前記導電性パッド２２との間に常に静止摩擦力が加わり、スクラブ動作を有するプローブであっても前記プローブ先端部１３２と前記導電性パッド２２との相対的なすべりが無く検査が可能となる。【００４６】  また、前記中継パッドシート２０を介すため、前記バンプ４１の接触に対し前記プローブ先端部１３２の先端形状に依存せず、常に前記導電性パッド２２の面で押すことにより被検査バンプ端子の損傷及び変形を最小限にすることが可能である。【００４７】  図５は、１つの被検査回路のバンプ端子に２つのプローブを接触させて回路の抵抗値を高精度に測定する、いわゆる４端子法（又はケルビン法）による検査を行うための動作を説明したものである。１つの被検査回路端子に２つのプローブを接触させるため、さらに狭ピッチのプローブ構成が必要であり、特に格子配列端子では非常に困難なものとなっている。図５で説明したように、前記プローブ１３−１ａ及び１３−１ｂが接触する前記中継導電性パッド２２−１は、それぞれ２２−１ａと２２−１ｂに分割されているため、電気的に独立するものである。一方で、前記導電性パッド２２−１ａと２２−１ｂは、前記被検査回路４の前記バンプ４１−１には同時に接触することが可能である。このようにして、本発明にて狭ピッチの被検査回路端子に対しても４端子法による検査に対応することが可能である。【００４８】  図６乃至図９において、前記導電性パッドと前記プローブ先端部との位置決め手段を説明する。【００４９】  図６は、前記位置決め手段を含む前記プローブユニット１の構成を示す斜視図である。前記プローブユニット１は、前記絶縁シート１２上に、複数の前記プローブ１３をＸ方向に整列させた前記プローブ配列シート１１をＹ方向に複数配置することにより構成されている。また、前記プローブ配列シート１１の前記絶縁シート１２上には、機械的強度を保持するために前記ダミーパターン１５を設置している。【００５０】  前記中継パッドシート２０は、前記プローブ１３の前記プローブ先端部１３２のＸ方向位置関係とＹ方向位置関係とを一致させて配列させた複数の前記導電性パッド２２を設置し、前記中継パッドシート２０の両面から導通可能とした。また、前記中継パッドシート２０における前記導電性パッド２２の配置面と同一面に、機械的強度を保持するために導電性シート２３を、前記導電性パッド２２と同一又は近似の厚さで、前記導電性パッド２２の一部又は全てと電気的に独立して配置している。【００５１】  また、前記プローブ配列シート１１及び前記中継パッドシート２０のＸ方向位置を決定するための前記固定具３１と、Ｙ方向位置を決定する前記位置決め装置３２を設置している。前記固定具３１及び前記位置決め装置３２は、前記導電性シート２３は上面の導電性シート２３１及び側面の導電性シート２３２、２３３���ら構成され、前記導電性シート２３２、２３３は前記固定具３１及び前記位置決め装置３２を保持する機能を有している。【００５２】  図７は、前記導電性パッドと前記プローブ先端との位置決め手段の第１の実施例について詳細に説明したものである。図７において、プローブ配列シート１１−１乃至１１−５が、前記中継パッドシート２０における導電性パッド２２２の配列に合致すべく配置された例を示す。前記導電性パッド２２２が図のように、Ｘ方向にそれぞれＸ１〜Ｘ３の間隔、Ｙ方向にそれぞれＹ１〜Ｙ４の間隔で配置され、それに対し前記プローブ配列シート１１−１乃至１１−５の全ての前記プローブ先端部１３２が前記導電性パッド２２２の配置に合致しなければならない。【００５３】  前記固定具３１は、主として前記プローブ配列シート１１及び前記中継パッドシート２０のＸ方向位置を決定するためものであり、前記導電性シート２３２及び２３３に、前記導電性パッド２２２の第１の導電性パッド２２２−１のＸ方向距離がＸ０となるべく高精度に設置されている。一方、前記プローブ配列シート１１−１乃至１１−５には、前記ダミーパターン１５上に基準穴１６が共通して設置され、それぞれの前記プローブ配列シート１１−１乃至１１−５の第１のプローブ先端部１３２−１と前記基準穴１６とのＸ方向距離がＸ０となるべく少なくともＸ方向に高精度に設置されている。この前記固定具３１を前記基準穴１６に貫通させることにより、前記プローブ配列シート１１−１乃至１１−５の全てのプローブ先端部１３２のＸ方向位置が決定されることになる。【００５４】  また、この前記固定具３１は外部のハウジング（図示せず）との共通の固定手段としても有効である。【００５５】  前記位置決め装置３２は、主として前記導電性パッドと前記プローブ先端部とのＹ方向の相互の位置を決定するためのもので、前記プローブ配列シートの面（Ｘ−Ｚ平面）と直交する方向（Ｙ−Ｚ平面）に、全ての前記プローブ配列シートに十分貫通可能な長さを有する薄板状の形状を成し、Ｚ方向に前記導電性パッド２２２からＺ０の距離に設置されている。さらに、前記位置決め装置３２のＺ方向上部に水平の段差面３２１と垂直面の段差壁３２２を有し、それぞれのＺ方向段差距離がｓ１〜ｓ５である階段状の複数の段差を連続して設けている。【００５６】  一方、前記プローブ配列シート１１−１乃至１１−５の前記ダミーパターン１５上に前記位置決め装置３２が貫通可能な基準穴１７が設置されている。前記基準穴１７の上辺１７１が前記位置決め装置３２の１つの前記段差面３２１上に置かれ、かつ、前記ダミーパターン１５の前記基準穴１７近傍の面が、前記段差壁３２２に密着させることにより、対象となる前記プローブ配列シート１１のＹ方向位置が決定される。【００５７】  例えば、前記プローブ配列シート１１−１に設置した基準穴１７−１の前記上辺１７１が、第１の段差面３２１−１上に置かれ、第１の前記段差壁３２２−１に密着することにより、前記プローブ配列シート１１−１のＹ方向位置が決定される。ここで、前記プローブ配列シート１１−１の前記プローブ先端部１３２の前記導電性シート２３２からのＹ方向距離がＹ０となるべく、前記段差壁３２２−１の���置を決定しておく。【００５８】  同様に、前記プローブ配列シート１１−２に設置した前記基準穴１７−２の前記上辺１７１が、第２の段差面３２１−２上に置かれ、第２の前記段差壁３２２−２に密着することにより、前記プローブ配列シート１１−２のＹ方向位置が決定される。このとき、前記プローブ配列シート１１−１及び１１−２の前記プローブ先端部１３２のＺ方向位置を同一にするため、前記基準穴１７−２の前記上辺１７１のＺ方向位置を、前記第１の段差面３２１−１と第２の段差面３２１−２とのＺ方向段差距離ｓ２だけＺ方向にずらした位置に設置する。以降、前記プローブ配列シート１１−３乃至１１−５の基準穴１７−３乃至１７−５の設置方法も同様である。【００５９】  図８は、前記位置決め装置３２の第２の実施例について説明するものである。図８において、プローブ配列シート１１−１、１１−２は第１の段差面３２１−１上に、プローブ配列シート１１−３、１１−４は第２の段差面３２１−２上に、プローブ配列シート１１−５、１１−６は第３の段差面３２１−３上に、プローブ配列シート１１−７、１１−８は第４の段差面３２１−４上に置かれた例を示す。ここで、それぞれの前記段差面３２１に、前記基準穴１７の前記上辺１７１が挿入可能な大きさのＶ溝３２３を設けることにより、前記プローブ配列シート１１をより確実に位置決めすることが可能となる。前記段差壁３２２−１乃至３２２−４は、それぞれの前記プローブ配列シート１１を設置する際の概略の位置決めガイドの効果がある。【００６０】  また、前記第４の段差面３２１−４が、前記第１の段差面３２１−１と同一面に設置された例を示しているが、定期的な前記段差面の変化を設けることにより挿入枚数が確定され、前記プローブ配列シート１１−１乃至１１−６の誤挿入、又はそれに続く前記プローブ配列シート１１−７、１１−８の誤挿入を防止する効果がある。【００６１】  図９は、前記プローブ配列シート１１の組立て後の位置を確認する手段について説明するものである。図９において、１３−ｒは、前記プローブ配列シート１１−１の第１のプローブ１３−１からＸ方向にＸｒの距離に設置されたダミープローブであり、前記プローブ配列シート１１−４においても同様に設置されている。２７１は、前記プローブ配列シート１１−１の前記ダミープローブ１３−ｒの先端部のＸ−Ｙ座標に相当する位置に前記中継パッドシート２０上に設置した開口穴であり、２７２は、前記プローブ配列シート１１−４の前記ダミープローブ１３−ｒの先端部のＸ−Ｙ座標に相当する位置に前記中継パッドシート２０上に設置した開口穴である。また、３２４は前記位置決め装置３２に設置したＺ方向に延長されたダミーバーであり、前記ダミーバー３２４の先端部のＸ−Ｙ座標に相当する位置に前記中継パッドシート２０上に開口穴２７３を設置している。【００６２】  組立時において前記ダミープローブ１３−ｒの先端位置及び前記ダミーバー３２４の先端位置を目視又は画像化することにより、前記プローブ配列シート１１が正しい位置に設置されているか否かを判定することができる。前記ダミープローブ１３−ｒ又は前記ダミーバー３２４を、複数の任意の前記プローブ配列シート１１又は前記位置決め装置３２に設置することにより、前記プローブ１３と前記導電性パッド２２との相対位置が正確に決定できる。【００６３】  以上説明したように、本発明によれば、格子状配列における段数が増加した場合でも、特にバンプ端子配列に対する高精度なプローブ接続を実現し、金属粉等の発生や端子の損傷や変形等を抑制するため、耐久性に優れた安価なプローブユニットを提供することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６４】  半導体ウエハにおける特に格子状多ピン狭ピッチ検査端子を有する半導体及び半導体パッケージ等の電気的検査に使用するプローブユニット、又は格子状多ピン狭ピッチ検査端子を有する半導体等の接続装置として利用することができる。
【符号の説明】
【００６５】１    プローブユニット
１０  プローブ配列
１１  プローブ配列シート
１２  絶縁シート
１３  プローブ
１３−ｒ  ダミープローブ
１３１  プローブ垂直部、１３２  プローブ先端部、１３３  プローブ変形部
１４  配線パターン
１５  ダミーパターン
１６、１７  基準穴
２０  中継パッドシート
２１  絶縁シート
２１１、２１２、２１３  絶縁材
２２、２２１、２２２  導電性パッド
２３、２３１、２３２、２３３  導電性シート
２４、２４１、２４２、２４３，２４４  パッド露出部
２５、２５１，２５２、２５３、２５４  パッド非露出部
２６  スリット
２７１、２７２、２７３  開口穴
３１  固定具
３２  位置決め装置
３２１  段差面、３２２  段差壁
３２３  Ｖ溝
３２４  ダミーバー
４    被検査回路
４０  バンプ配列、４１  バンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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