(57)【要約】【課題】狭ピッチでコンタクトプローブが配置されるプローブカードの組み立て作業を簡単に行うことができるプローブカードを提供する。【解決手段】コンタクトプローブ５は、略水平に配置された支持基板４３，４４の貫通孔４３ａ，４４ａに挿通させる軸部５３を有し、軸部５３の下端にコンタクト部５１が形成され、軸部５３の上端をメイン基板２の下面に形成した電極５１に当接させて導通させる。コンタクトプローブ５は、軸部５３から分岐し、下側に向かって軸部５３から離れる方向に延びる弾性変形可能なストッパ５５を有する。ストッパ５５は、貫通孔４３ａを下方から通過させるときに弾性変形し、通過した後は、突起先端部が下側支持基板４３の上面に当接するように形成されている。コンタクトプローブ５は、抜け落ちることなく、支持基板４３に支持される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線状の軸部を有し、上記軸部の一端に針状のコンタクト部が形成され、上記軸部の他端側には開放された接続部が形成されたコンタクトプローブにおいて、
上記軸部から分岐し、上記コンタクト部側に向かって上記軸部から離れる方向に延びる弾性変形するストッパを有していることを特徴とするコンタクトプローブ。
【請求項２】
上記軸部の軸心は、上記コンタクト部の軸心に対して偏心していることを特徴とする請求項１に記載のコンタクトプローブ。
【請求項３】
電極を有するメイン基板と、
上記メイン基板の下方において水平に配置され、貫通孔が形成された支持基板と、
上記支持基板の上記貫通孔に挿通させた軸部を有し、上記軸部の下端にコンタクト部が形成され、上記軸部の上端側に設けられた接続部を上記メイン基板の上記電極と導通させるコンタクトプローブとを備え、
上記コンタクトプローブは、
上記軸部から分岐し、下側に向かって上記軸部から離れる方向に延びるストッパを有し、
上記ストッパは、上記支持基板の上面に当接し、上記軸部を弾性的に支持することを特徴とするプローブカード。
【請求項４】
上記コンタクトプローブの上記軸部は、上記支持基板より上方の軸心に対して下端を偏心させ、
上記軸部の断面及び上記貫通孔は、上記貫通孔に挿通させた上記軸部が回転不能となる形状からなることを特徴とする請求項３に記載のプローブカード。
【請求項５】
上記コンタクトプローブの上記軸部は、上記支持基板より下方において屈曲部分が形成されていることを特徴とする請求項４に記載のプローブカード。
【請求項６】
上記コンタクトプローブの上記軸部は、上記支持基板より上方において、上記支持基板より下方の上記軸部の外径より小径で、当該軸部の軸心に対して偏心した軸心を有する小径軸部を有していることを特徴とする請求項４に記載のプローブカード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンタクトプローブ及びそのコンタクトプローブを備えるプローブカードに関するものであり、更に詳しくは、半導体ウエハ上に形成されたデバイスなどの検査対象物の電気的特性を検査する際に使用されるコンタクトプローブ及びプローブカードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プローブカードとは、半導体集積回路の電極パッドにコンタクトプローブ（接触探針）を接触させて、電極パッドから電気信号を取出すための電気的接続手段である。プローブカードは、一般的に、多層配線基板が使用され、この多層配線基板の配線に導通させるように、電極パッドの数およびピッチに対応して２以上のコンタクトプローブが設けられている。
【０００３】
半導体ウエハ上のデバイスの電気的特性を検査する時は、コンタクトプローブを半導体ウエハ上の電極パッドに接触させた後、コンタクトプローブを更に半導体ウエハ側に押し付ける動作であるオーバードライブを行って、すべてのコンタクトプローブをそれぞれ電極パッドに確実に接触させる。
【０００４】
ところで、半導体デバイスは、フォトリソグラフィ技術などの進歩による微細加工精度の著しい向上によって高集積化されてきた。その結果、半導体デバイスは、そのチップ面積に対する電極パッド数が飛躍的に増大し、最近では、千個を越える電極パッドが数ミリ角の半導体チップ上に狭ピッチで配置されるようになってきた。このような半導体チップについて電気的特性試験を行うためには、電極パッドと同様のピッチでコンタクトプローブを配置させたプローブカードが必要となる。
【０００５】
そこで、狭ピッチに対応できるコンタクトプローブとして、例えば、特許文献１に開示されているプローブカードに用いられているコンタクトプローブが挙げられる。上記コンタクトプローブは、細線からなり、直線状のコンタクト軸部と、同じく直線状の接続軸部と、これらコンタクト軸部と接続軸部とを連結させる湾曲部とを有する。上記コンタクト軸部と接続軸部とは同軸に形成され、上記湾曲部は、これら軸部の中心軸から離れる方向に湾曲されている。
【０００６】
上記コンタクトプローブは、上記コンタクト軸部の先端を上記電極パッドに接触させ、上記接続軸部の先端をメイン基板に形成される導電部に導通させて、さらに、オーバードライブを行うことにより、上記湾曲部を弾性変形させて、上記コンタクトプローブにより上記電極パッドに適度な圧力を与えるようなっている。
【０００７】
さらに、特許文献１のプローブカードは、メイン基板の下方に上記コンタクトプローブを支持するコンタクトプローブ支持部材を設けている。このコンタクトプローブ支持部材は、上記コンタクトプローブの上記接続軸部を挿通させる貫通孔を有する上側支持基板と、上記コンタクト軸部を挿通させる貫通孔を有する下側支持基板とを有しており、これら支持基板により、隣接する上記コンタクトプローブの接触を未然に防ぐようなっている。
【０００８】
上記コンタクトプローブ支持部材は、さらに、メイン基板の下面から垂下された棒状の垂下部材を備えておてり、この垂下部材によって、メイン基板と平行に上側支持基板及び下側支持基板を支持している。なお、上記コンタクトプローブの湾曲部は、上記上側支持基板と下側支持基板と間の隙間に位置させるようになっている。
【特許文献１】特開平２００２−５５１１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記コンタクトプローブは、軸方向の途中に湾曲部が形成されているので、上記プローブカードを組み立てる場合、上記上側支持基板と上記下側支持基板とを上記垂下部材に組み付けた後で、各コンタクトプローブをこれら上記上側支持基板及び上記下側支持基板の貫通孔に支持させるように取り付けることはできない。
【００１０】
従って、特許文献１に記載されているプローブカードでは、上記メイン基板に貫通して形成される貫通孔と上記上側支持基板の貫通孔とに全てのコンタクトプローブの上記接続軸部を挿通させておき、その後、各コンタクトプローブのコンタクト軸部に下側支持基板の貫通孔を挿通させる必要がある。ここで、各コンタクトプローブの接続軸部と貫通孔との間には、隙間が形成されるため、各コンタクトプローブの接続軸部の軸心が貫通孔の軸心からずれ易く、各コンタクトプローブのコンタクト軸部に下側支持基板の貫通孔を挿通させる作業は煩雑となる。
【００１１】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、コンタクトプローブの形状を工夫することにより、プローブカードの組み立てを簡単に行うことができるようになるコンタクトプローブ及びこのコンタクトプローブを有するプローブカードを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の本発明によるコンタクトプローブは、直線状の軸部を有し、上記軸部の一端に針状のコンタクト部が形成され、上記軸部の他端側には開放された接続部が形成されたコンタクトプローブにおいて、上記軸部から分岐し、上記コンタクト部側に向かって上記軸部から離れる方向に延びる弾性変形するストッパを有するように構成されている。
【００１３】
この様な構成により、コンタクトプローブの接続部を支持基板などの貫通孔に挿入した場合、ストッパが弾性変形することにより、当該ストッパは貫通孔をスムーズに通過することができる。貫通孔を通過したストッパは弾性回復するため、コンタクト部側へ付勢すれば、ストッパが開口部周辺の支持基板に当接し、コンタクトプローブは支持基板に対し弾性的に位置決めされた状態となる。このため、簡単に支持基板に取り付けることができ、支持基板に弾性的に支持させることができる。
【００１４】
第２の本発明によるコンタクトプローブは、上記構成に加え、上記軸部の軸心が、上記コンタクト部の軸心に対して偏心している。この様な構成により、上記コンタクト部に押圧力が作用した場合に、上記軸部を上記コンタクト部とは反対側に向かって座屈させることができる。このため、２以上のコンタクトプローブを狭ピッチで配置させている場合に、すべてのコンタクトプローブが座屈する方向を一定にすることができ、隣り合うコンタクトプローブが座屈により接触するのを防止することができる。
【００１５】
第３の本発明によるプローブカードは、電極を有するメイン基板と、上記メイン基板の下方において水平に配置され、貫通孔が形成された支持基板と、上記支持基板の貫通孔に挿通させた軸部を有し、上記軸部の下端にコンタクト部が形成され、上記軸部の上端側に設けられた接続部を上記メイン基板の上記電極と導通させるコンタクトプローブとを備える。そして、上記コンタクトプローブは、上記軸部から分岐し、下側に向かって上記軸部から離れる方向に延びるストッパを有する。さらに、上記ストッパを上記支持基板の上面に当接し、上記軸部を弾性的に支持するように構成されている。
【００１６】
この様な構成によれば、支持基板の貫通孔に対し、下から上へコンタクトプローブを挿通させる場合に、接続部側から貫通孔に挿入すれば、ストッパは、貫通孔を通過する際に弾性変形してスムーズに貫通孔を通過することができる。貫通孔から出たストッパは、弾性回復し、貫通孔周辺の支持基板の上面に当接する。その結果、コンタクトプローブは、支持基板によって弾性的に支持され、コンタクトプローブを抜け落ちないように簡単に支持基板に取り付けることができる。なお、上記貫通孔は、所定間隔を空けて配置された複数の支持基板における上記間隔であってもよい。
【００１７】
第４の本発明によるプローブカードは、上記構成に加え、上記コンタクトプローブの上記軸部が、上記支持基板より上方の軸心に対して下端を偏心させ、上記軸部の断面及び上記貫通孔は、上記貫通孔に挿通させた上記軸部が回転不能となる形状からなるように構成されている。
【００１８】
この様な構成によれば、オーバードライブ時に上記コンタクト部に押圧力が作用した場合に、上記コンタクト部よりも上方の軸部を上記コンタクト部とは反対側に向かって座屈させることができる。しかも、上記軸部は、当該軸部の断面形状と上記貫通孔の形状とが、上記貫通孔に挿通させた上記軸部が回転しない形状となっているため、２以上のコンタクトプローブを上記支持基板に取り付ける際に、全てのコンタクトプローブの座屈する方向を同じ方向にして上記支持基板に取り付けることができる。その結果、２以上のコンタクトプローブを狭ピッチで配置させても、座屈変形によりコンタクトプローブ同士が接触するのを防止できる。
【００１９】
なお、上記コンタクトプローブの上記軸部の断面形状と上記支持基板の上記貫通孔の形状は、上記貫通孔に挿通させた上記軸部が回転しようとしたときに、上記軸部の外周面の少なくとも一部が上記貫通孔の内周面に当接して上記軸部の回転を阻止する形状であればよい。例えば、互いに相似な多角形状、楕円形状、円の一部が切り欠かかれた形状とすることができる。また、上記軸部の円形外周面の一部に径方向外方に突出する突条部を形成し、上記貫通孔の円形内周面の一部に上記軸部の突条部が嵌め合わされる溝部を形成するようにしてもよい。
【００２０】
第６の本発明によるプローブカードは、上記構成に加え、上記コンタクトプローブの上記軸部が、上記支持基板より下方において屈曲部分が形成されている。
【００２１】
この様な構成により、上記屈曲部分により上記コンタクト部が上記支持基板より上方に位置する上記軸部の軸心に対して偏心された状態となるので、オーバードライブ時に上記コンタクト部に押圧力が作用すると、上記軸部は、上記延出部が形成されている側とは反対側に向かって座屈させることができる。
【００２２】
第７の本発明によるプローブカードは、上記構成に加え、上記コンタクトプローブの上記軸部が、上記支持基板より上方において、上記支持基板より下方の上記軸部の外径より小径で、当該軸部の軸心に対して偏心した軸心を有する小径軸部を有するように構成されている。
【００２３】
この様な構成により、上記コンタクト部が上記支持基板より上方に位置する上記小径軸部の軸心に対して偏心された状態となるので、オーバードライブ時に上記コンタクト部に押圧力が作用すると、上記軸部は、上記コンタクト部の軸心から上記小径軸部の軸心に向かう方向に座屈する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のコンタクトプローブは、コンタクト部側に向かって軸部から離れる方向に延びるストッパを有するため、貫通孔に挿通させることによって、プローブカードに対し簡単に取り付けることができる。すなわち、支持基板などの貫通孔にコンタクトプローブを挿通させる場合に、コンタクトプローブの軸部を接続部側から貫通孔に挿通させれば、ストッパは、貫通孔を通過する際に弾性変形して容易に通過し、また、貫通孔から出たストッパは貫通孔周辺の支持基板に当接する。その結果、上記コンタクトプローブを簡単に支持基板に取り付けることができる。
【００２５】
また、本発明によるプローブカードは、支持基板の貫通孔に上記コンタクトプローブを挿通させる場合に、コンタクトプローブの軸部を接続部から貫通孔に挿通させることにより、ストッパは、貫通孔を通過する際に弾性変形してスムーズに通過することができる。また、貫通孔から出たストッパを支持基板の上面に当接させることができる。その結果、支持基板を上記メイン基板に固定させておいても、コンタクトプローブを抜け落ちないように簡単に支持基板に取り付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
実施の形態１．
以下、本発明にかかるコンタクトプローブ及びプローブカードの実施の形態１について図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態１によるプローブカード１の一例を示した概略断面図である。
【００２７】
プローブカード１は、図１に示すように、図示していない配線パターンが形成されたメイン基板２と、メイン基板２の上方に重ねて配設される補強基板３と、メイン基板２の下方に配設されるプローブ支持部材４と、一端がウエハに形成された半導体集積回路の電極パッドに接触し、他端がメイン基板２の電極２１に接続されるコンタクトプローブ５とを備えている。
【００２８】
メイン基板２は、円板状のプリント基板であり、テスタ装置との間で信号入出力を行うための外部端子２０に導通する配線パターン及びこの配線パターンに接続される電極２１を有している。なお、外部端子２０は、テスタ装置などのプローブカード１以外の装置と導通させるための端子であり、電極ピッチを広げるためにメイン基板２の周縁部付近に形成されている。電極２１は、メイン基板２の下面に形成されており、検査対象物である電極パッドの配置に対応させて形成されている。
【００２９】
さらに、メイン基板２の周縁部には、プローブ支持部材４をメイン基板２に固定するために、プローブ支持部材４のボルト４５を挿通させるボルト挿通孔２２が４つ形成されている。本実施の形態では、メイン基板２には、ガラスエポキシを主成分とする多層プリント回路基板が用いられている。
【００３０】
補強基板３は、メイン基板２の上面に対向して配置され、メイン基板２よりも面積が小さく、メイン基板２のボルト挿通孔２２と対向する位置にボルト挿通孔３１が形成されている。
【００３１】
プローブ支持部材４は、メイン基板２に固定され、メイン基板２から下方に向けて下垂する矩形枠状の固定部材４１と、この固定部材４１における筒部４１ａの内周側下端に形成される第１段部４１ｂに受け止められる矩形リング部材からなるスペーサ４２と、このスペーサ４２の下面に固定される下側支持基板４３と、スペーサ４２の上面に固定される上側支持基板４４と、固定部材４１をメイン基板２に固定するためのボルト４５とを備える。
【００３２】
固定部材４１は、筒部４１ａの上面に開口するボルト穴４１ｃが、メイン基板２のボルト挿通孔２２に対向するように形成されている。このボルト穴４１ｃに、補強基板３のボルト挿通孔３１及びメイン基板２のボルト挿通孔２２に挿通されたボルト４５が螺子締めされる。
【００３３】
リング状のスペーサ４２は、リングの軸方向に所定の厚みを有し、外周面の下端部に第２段部４２ａが形成されており、この第２段部４２ａが、固定部材４１の第１段部４１ｂに受け止められるようになっている。
【００３４】
下側支持基板４３と上側支持基板４４とは、メイン基板２に対して平行になるようにスペーサ４２に固定されている。下側支持基板４３と上側支持基板４４とは、図示していないが、ボルトによりスペーサ４２に固定されている。
【００３５】
下側支持基板４３には、検査対象物である電極パッドの配置及びメイン基板２の電極２１に対応させて２以上の第１貫通孔４３ａが貫通形成されている。また、上側支持基板４４にも、検査対象物である電極パッドの配置及びメイン基板２の電極２１に対応させて２以上の第２貫通孔４４ａが貫通形成されている。第１貫通孔４３ａ及び第２貫通孔４４ａのそれぞれにコンタクトプローブ５を挿通させるようになっている。
【００３６】
下側支持基板４３及び上側支持基板４４は、スペーサ４２を介して所定の間隔を空けて配置される。また、上側支持基板４４は、固定部材４１を介してメイン基板２との間に所定の間隔を空けて配置される。
【００３７】
なお、プローブ支持部材４を構成する固定部材４１、スペーサ４２、上側支持基板４４及び下側支持基板４３は、合成樹脂などの絶縁性材料により形成されている。
【００３８】
図２は、本実施の形態に係るコンタクトプローブ５の正面図である。本実施の形態に係るコンタクトプローブ５は、図１及び図２に示すように、電気鋳造法により形成されており、検査対象物の電極パッドに当接させるコンタクト部５１と、メイン基板２の電極２１に導通させる接続部５２と、直線状の軸部５３とを備える。
【００３９】
さらに、コンタクト部５１は、軸部５３の軸心に対し、径方向外方に向かって屈曲して延びる延出部５４を有している。コンタクト部５１の先端部は、先細り状に形成されている。コンタクト部５１の先端部を先細り状に形成することにより、コンタクト部５１を検査対象物である半導体集積回路の電極パッドに所定の圧力で接触させることができる。また、開放されている接続部５２の一端も、先細り状に形成されている。接続部５２を先細り状に形成することにより、下側支持基板４３の第１貫通孔４３ａ及び上側支持基板４４の第２貫通孔４４ａへの挿入がし易くなる。
【００４０】
軸部５３は、その横断面形状が四角形、六角形などの多角形状又は楕円形状となるように形成している。軸部５３を多角形状又は楕円形状に形成する場合には、下側支持基板４３の第１貫通孔４３ａ及び上側支持基板４４の第２貫通孔４４ａも軸部５３の横断面形状と相似で軸部５３の横断面積よりも大きい多角形状又は楕円形状に形成する。
【００４１】
また、コンタクトプローブ５は、コンタクト部５１と接続部５２との間に、軸部５３から分岐して軸部５３から離れるように斜め下方に向かって延びる弾性変形可能なストッパ５５が形成されている。
【００４２】
本実施の形態では、コンタクトプローブ５の軸部５３は、直線状に形成されているので、コンタクトプローブ５は、接続部５２の端部をプローブ支持部材４における下側支持基板４３の下方から第１貫通孔４３ａに挿入し、さらに、上側支持基板４４の第２貫通孔４４ａに軸部５３を挿通させるようになっている。
【００４３】
本実施の形態では、プローブ支持部材４は、コンタクトプローブ５を下側支持基板４３及び上側支持基板４４の各貫通孔４３ａ，４４ａに挿通させ、コンタクトプローブ５における軸部５３の接続部５２側端部を上側支持基板４４から突出させた状態で、接続部５２が電極２１に接触するようにメイン基板２に対して固定されている。
【００４４】
コンタクトプローブ５は、プローブ支持部材４に取り付けられたとき、ストッパ５５が上側支持基板４４と下側支持基板４３との間に位置し、さらに、延出部５４が下側支持基板４３の下方に位置するように形成されている。さらに、本実施の形態では、コンタクトプローブ５が組み付けられたプローブ支持部材４をメイン基板２に固定すると、接続部５２が電極２１に圧接し、ストッパ５５が弾性変形して下側支持基板４３の上面に圧接するようになっている。
【００４５】
本実施の形態では、コンタクトプローブ５は、導電性材料、例えばタングステン、パラジウム、レニウムタングステンの合金等により形成されている。なお、コンタクトプローブ５は、導電性に優れる金属であれば、他の金属を用いて構成しても構わない。
【００４６】
次に、本実施の形態にかかるプローブカード１の組み立て方法について説明する。まず、コンタクトプローブ５を組み付けながらプローブ支持部材４を形成する。スペーサ４２に下側支持基板４３及び上側支持基板４４を固定する。このとき、第１貫通孔４３ａと第２貫通孔４４ａとが同じ軸心となるように位置合わせして、下側支持基板４３及び上側支持基板４４をスペーサ４２に固定する。
【００４７】
次に、コンタクトプローブ５の軸部５３を接続部側から第１貫通孔４３ａに挿入し、ストッパ５５が、第１貫通孔４３ａを通過して、下側支持基板４３と上側支持基板４４との間に位置するまで、軸部５３を第２貫通孔４４ａに挿通させる。各コンタクトプローブ５のストッパ５５は、第１貫通孔４３ａよりも大きく広がっているので、上側支持基板４４を下側支持基板４３よりも上方に配置させた状態では、ストッパ５５が下側支持基板４３の上面に接触し、各コンタクトプローブは第１貫通孔４３ａから抜け落ちない。
【００４８】
しかも、軸部５３の横断面形状と、第１貫通孔４３ａ及び第２貫通孔４４ａの孔の形状とが円形ではなく多角形状又は楕円形状としているので、軸部５３は回転しようとしても、軸部５３の外周面が第１貫通孔４３ａ及び第２貫通孔４４ａの内周面に当接して回転が阻止される。従って、各コンタクトプローブ５は、コンタクト部５１が一定の方向に向くように簡単に位置決めすることができる。
【００４９】
次に、下側支持基板４３及び上側支持基板４４にコンタクトプローブ５を挿通させた状態のまま、スペーサ４２の第２段部４２ａを固定部材４１の第１段部４１ｂに受け止めさせ、ボルト４５により固定部材４１をメイン基板２に固定する。ボルト４５を固定部材４１のボルト穴４１ｃに螺子締めしていく際、固定部材４１の上面とメイン基板２の下面との間に僅かに隙間が形成されている間に、各コンタクトプローブ５の接続部５２がメイン基板２の電極に当接するように、スペーサ４２の固定部材４１に対する位置を調整する。
【００５０】
そして、ボルト４５をボルト穴４１ｃに完全に螺合することにより、固定部材４１がメイン基板２に固定される。このとき、各コンタクトプローブ５の軸部５３の接続部側先端がメイン基板２の電極２１に圧接し、ストッパ５５は、下側支持基板４３の上面に接触した状態から、さらに広がる方向に弾性変形して、下側支持基板４３の上面に圧接する。本実施の形態では、各コンタクトプローブ５は、軸部５３の接続部５２が電極２１に圧接し、ストッパ５５が下側支持基板４３の上面に圧接して、各挿通孔内を動くことなく、プローブ支持部材４により支持されてプローブカード１が形成される。このように、本実施の形態では、下側支持基板４３と上側支持基板４４とをスペーサ４２に所定間隔を空けて固定させた状態でも、各コンタクトプローブ５を簡単に下側支持基板４３と上側支持基板４４とに挿通させて抜け落ちることなく取り付けることができる。
【００５１】
本実施の形態では、プローブカード１を下側支持基板４３が下向きとなるように配置したとき、各コンタクトプローブ５は、ストッパ５５が下側支持基板４３の上面に圧接するので、プローブ支持部材４から抜け落ちない。
【００５２】
以上のように形成されたプローブカード１を用いて電気的特性試験を行う場合、コンタクトプローブ５が取り付けられたプローブカード１を半導体集積回路の電極パッドに相対的に近づけて、コンタクトプローブ５のコンタクト部５１を電極パッドに接触させ、さらに、プローブカード１を電極パッドに相対的に近づけて、いわゆるオーバードライブを行うことにより、コンタクト部５１を電極パッドに圧接させる。このオーバードライブにより、コンタクト部５１が軸部５３の軸方向上方に向けて押圧され、延出部５４は、軸部５３との連結部を支点として弾性変形する。これによって、コンタクトプローブ５は、電極パッドと安定した接触抵抗を得ることができる。ここで、オーバードライブとは、コンタクトプローブ５のコンタクト部５１を電極パッドに接触させ後、さらに加圧することをいう。
【００５３】
本実施の形態では、コンタクト部５１が延出部５４により軸部５３の軸心に対して偏心するように設けられているので、オーバードライブ時にコンタクト部５１に押圧力が作用すると、軸部５３は、軸部５３の軸心に対して延出部５４が形成されている側とは反対側に向かって座屈する。その結果、狭ピッチで２以上のコンタクトプローブがプローブ支持部材４に取り付けられ、しかも、全てのコンタクトプローブ５は、座屈する方向を一定にできるので、隣り合うコンタクトプローブ５が座屈により接触するのを防止できる。
【００５４】
さらに、本実施の形態に係るプローブカード１は、メイン基板２の電極２１にコンタクトプローブ５の接続部５２を接触させるだけでプローブカード１を形成できるので、各コンタクトプローブ５を１本ずつメイン基板２に半田付けにより固着する必要がなく、コンタクトプローブ５の取り付け作業が容易になる。
【００５５】
また、本実施の形態では、コンタクトプローブ５は、直線状に形成されているので、コンタクトプローブ５のピッチ間隔を電極パッドのピッチに合わせて狭ピッチにできる。
【００５６】
しかも、コンタクトプローブ５の軸部５３の外周の形状、下側支持基板４３の第１貫通孔４３ａ及び上側支持基板４４の第２貫通孔４４ａの形状が多角形状又は楕円形状となっているので、軸部５３がオーバードライブ時に回転することが阻止され、軸部５３が座屈変形したときに、隣り合うコンタクトプローブ５間で接触が生じることはなく、確実な電気的特性試験を行うことができる。
【００５７】
このように、本実施の形態に係るプローブカード１は、高集積化を図るに当って、隣り合うコンタクトプローブ５の軸部５３を半導体集積回路の電極パッドのピッチ間隔に合わせて狭ピッチに配置させることができる。
【００５８】
また、コンタクトプローブ５を交換しなければならない場合には、メイン基板２からプローブ支持部材４をコンタクトプローブ５と共に取り外し、さらに、プローブ支持部材４を解体することにより不要なコンタクトプローブ５を取り外すことができる。このとき、コンタクトプローブ５は、下側支持基板４３の第１貫通孔４３ａ及び上側支持基板４４の第２貫通孔４４ａに挿通させているだけで、何れかの部材に半田付けされていないので、プローブ支持部材４を解体するだけで、簡単に交換することができる。
【００５９】
実施の形態２．
図３は、本発明の実施の形態２によるプローブカード１の概略断面図である。実施の形態２では、貫通孔６１を有する案内板６が、メイン基板２の下面に固定されている。貫通孔６１は、メイン基板２の電極２１に対応する位置に設けられている。
【００６０】
本実施の形態のプローブカード１は、メイン基板２の下面に案内板６を設けた点を除き、上記実施の形態１と同じ構成部材を使用しており、同じ構成部分については、上記実施の形態１と同じ符号で示し、説明を省略する。
【００６１】
本実施の形態では、メイン基板２の下面に貫通孔６１を有する案内板６を設けているので、プローブ支持部材４をメイン基板２に固定する際、この貫通孔６１がコンタクトプローブ５の軸部５３先端をメイン基板２の電極２１に接触させるための案内孔となる。従って、コンタクトプローブ５が組み付けられたプローブ支持部材４のメイン基板２への組み付け作業をさらに簡単に行うことができる。
【００６２】
実施の形態３．
図４は、本発明の実施の形態３によるコンタクトプローブ５の概略断面図である。実施の形態３では、コンタクトプローブ５を除き、メイン基板２、補強基板３及びコンタクトプローブ支持部材は、上記実施の形態１と同じもの使用しており、その説明を省略する。
【００６３】
本実施の形態では、図４に示すように、コンタクトプローブ５は軸部５３から延在する直線状のコンタクト部５１で構成されており、電気鋳造法により形成されている。これらコンタクト部５１及び接続部５２は、上記実施の形態１と同様に先細り状に形成されている。
【００６４】
また、軸部５３におけるコンタクト部５１の近くには、上記実施の形態１と同様のストッパ５５が形成されている。ストッパ５５は、上記実施の形態１と同じ構成であるので、説明を省略する。
【００６５】
さらに、本実施の形態では、軸部５３が、上下両端部に形成される大径軸部５３ａと、これら大径軸部５３ａの間に形成される小径軸部５３ｂとにより構成されている。小径軸部５３ｂは、大径軸部５３ａの軸心に対して偏心した軸心を有するように形成されている。小径軸部５３は、図４に示すように、ストッパ５５の近くから接続部５２の近くまで長く形成されている。
【００６６】
本実施の形態において、大径軸部５３ａは、その横断面形状が四角形、六角形などの多角形状又は楕円形状となるように形成している。大径軸部５３ａを多角形状又は楕円形状に形成する場合には、下側支持基板４３の第１貫通孔４３ａ及び上側支持基板の第２貫通孔も軸部の横断面形状と相似で大径軸部５３ａの横断面積よりも大きい多角形状又は楕円形状に形成する。
【００６７】
本実施の形態に係るコンタクトプローブ５も、上記実施の形態１と同様に、導電性材料、例えばタングステン、パラジウム、レニウムタングステンの合金等により形成されている。なお、コンタクトプローブ５は、導電性に優れる金属であれば、他の金属を用いて構成しても構わない。
【００６８】
本実施の形態に係るコンタクトプローブ５も、上記実施の形態１と同様に、大径軸部５３ａの接続部５２側端部をプローブ支持部材４における下側支持基板４３の下方から第１貫通孔４３ａに挿入し、さらに、上側支持基板４４の第２貫通孔４４ａに大径軸部５３ａを挿通させるようになっている。
【００６９】
本実施の形態では、プローブ支持部材４は、コンタクトプローブ５を下側支持基板４３及び上側支持基板４４の各貫通孔４３ａ，４４ａに挿通させ、コンタクトプローブ５における軸部５３の接続部５２側端部を上側支持基板４４から突出させた状態で、接続部５２が電極２１に接触するようにメイン基板２に対して固定される。
【００７０】
本実施の形態に係るコンタクトプローブ５も、プローブ支持部材４に取り付けられたとき、ストッパ５５及び小径軸部５３が上側支持基板４４と下側支持基板４３との間に位置し、さらに、コンタクト部５１が下側支持基板４３の下方に位置し、下側支持基板４３の第１貫通孔４３ａにコンタクト部５１を有する大径軸部５３ａが位置し、上側支持基板４４の第２貫通孔４４ａに接続部５２を有する大径軸部５３ａが位置するように形成されている。さらに、本実施の形態においても、コンタクトプローブ５が組み付けられたプローブ支持部材４をメイン基板２に固定すると、接続部５２が電極２１に圧接し、ストッパ５５が弾性変形して下側支持基板４３の上面に圧接するようになっている。
【００７１】
本実施の形態に係るコンタクトプローブを備えるプローブカードの組み立て方法は、上記実施の形態１と同様にして行うのでプローブカードの組み立て方法については説明を省略する。
【００７２】
本実施の形態に係るコンタクトプローブ５は、小径軸部５３ｂの軸心が大径軸部５３ａの軸心に対して偏心するように設けられているので、オーバードライブ時にコンタクト部５１に押圧力が作用すると、小径軸部５３ｂは、大径軸部５３ａの軸心とは反対側に向かって座屈する。小径軸部５３ｂ及び大径軸部５３ａの長さの割合を変えることで、座屈に必要な力を調整できる。
【００７３】
本実施の形態に係るコンタクトプローブ５は、大径軸部５３ａの横断面形状を多角形状又は楕円形状に形成しているので、各コンタクトプローブ５の小径軸部５３ｂの軸心が大径軸部５３ａの軸心に対して同じ位置となるように簡単に下側支持基板４３及び上側支持基板４４に配置させることができる。その結果、各コンタクトプローブ５は、座屈する方向を一定にできるので、隣り合うコンタクトプローブが座屈により接触するのを確実に防止できる。
【００７４】
本実施の形態のコンタクトプローブ５は、上記実施の形態１のように延出部５４が形成されないので、メイン基板２に対して、さらに狭ピッチで２以上のコンタクトプローブを配置させることができる。
【００７５】
本実施の形態に係るプローブカードは、メイン基板２の電極２１にコンタクトプローブ５の接続部５２を接触させるだけでプローブカードを形成できるので、各コンタクトプローブ５を１本ずつメイン基板２に半田付けにより固着する必要がなく、さらに、コンタクトプローブ５の取り付け作業が容易になる。
【００７６】
しかも、プローブ支持部材４に取り付けられたコンタクトプローブ５を交換する際には、メイン基板２からプローブ支持部材４を取り外し、プローブ支持部材４を解体することなく、コンタクトプローブ５を上側支持基板４４の上方から引き抜くことができるので、コンタクトプローブの交換作業も容易に行うことができる。
【００７７】
また、上記実施の形態では、コンタクトプローブ５をメイン基板２の下面に設ける電極２１に圧接させると共に、ストッパ５を弾性変形させて下側支持基板４３に圧接させることにより軸部５３をメイン基板２に固定するようにしたが、コンタクトプローブ５は、軸部５３をメイン基板２に設ける貫通孔に貫通させ、軸部５３の上端をメイン基板２の上面に半田付けにより固定するようにしてもよい。この場合も、プローブ支持部材４をメイン基板２に固定する作業中にコンタクトプローブ５が抜け落ちることはない。
【００７８】
また、上記実施の形態では、コンタクトプローブ５の断面形状、下側支持基板４３の第１貫通孔４３ａ及び上側支持基板４４の第２貫通孔４４ａの形状は、多角形又は楕円形とするだけでなく、円の一部が切り欠かかれた形状としたり、軸部５３の円形外周面の一部に径方向外方に突出する突条部を形成し、各貫通孔４３ａ，４４ａの円形内周面の一部に軸部５３の突条部が嵌め合わされる溝部を形成したりするようにしてもよい。
【００７９】
また、本実施の形態では、プローブ支持部材４は、下側支持基板４３及び上側支持基板４４を備える構成としたが、下側支持基板４３のみで構成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施の形態１によるプローブカード１の一例を示した概略断面図である。
【図２】本実施の形態１のプローブカード１に用いられるコンタクトプローブの外観図である。
【図３】本発明の実施の形態２によるプローブカード１の一例を示した概略断面図である。
【図４】本実施の形態３に係るコンタクトプローブの外観図である。
【符号の説明】
【００８１】
１  プローブカード
２  メイン基板
２１  電極
２２  ボルト挿通孔
３  補強基板
３１  ボルト挿通孔
４  プローブ支持部材
４１  固定部材
４１ａ  筒部
４１ｂ  第１段部
４１ｃ  ボルト穴
４２  スペーサ
４２ａ  第２段部
４３  下側支持基板
４３ａ  第１貫通孔
４４  上側支持基板
４４ａ  第２貫通孔
４５  ボルト
５  コンタクトプローブ
５１  コンタクト部
５２  接続部
５３  軸部
５３ａ  大径軸部
５３ｂ  小径軸部
５４  延出部
５５  ストッパ
６  案内板
６１  貫通孔
【図１】
2010091335.tif 000003
【図２】
2010091335.tif 000004
【図３】
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【図４】
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