(57)【要約】【目的】  本発明の目的はプローブカードの軽量化を図ることにある。【構成】  プローブカードは、導電性を有するプローブ１３と、このプローブ１３が電気的に接続される複数の電極パターン１１ａが上面に設けられたメイン基板１１と、メイン基板１１の上面の中心部に設けられた軸部１１０と、軸部１１０にメイン基板１１の上面に沿って放射状に配設された複数の梁部材２００と、梁部材２００に設けられ且つ下面に複数の接点パターン３２０が設けられた複数の接続部材３００とを備える。梁部材２００の先端部に設けられた係止爪２２０がメイン基板１１の外周縁部を保持するホルダー１に係止された状態で、接続部材３００の接点パターン３２０がメイン基板１１の電極１１ａに接触する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性を有する複数のプローブと、
プローブが各々電気的に接続された複数の電極を上面に有するメイン基板と、
メイン基板の上面の中心部に設けられた軸部と、
軸部に放射状に設けられた複数の梁部材と、
梁部材に設けられ且つ下面に複数の接点を有する複数の接続部材とを備えており、
前記梁部材の先端部には係止機構が設けられており、
前記係止機構が係止された状態で、前記梁部材及び接続部材が前記メイン基板の上面に沿って配置され、前記接続部材の接点が前記メイン基板の電極に接触していることを特徴とするプローブカード。
【請求項２】
請求項１記載のプローブカードにおいて、
前記係止機構はメイン基板の外周縁部よりも外側に配置されていることを特徴とするプローブカード。
【請求項３】
請求項２記載のプローブカードにおいて、
前記係止機構が係止された状態で、前記梁部材が前記接続部材を介して前記メイン基板の上面に当接していることを特徴とするプローブカード。
【請求項４】
請求項３記載のプローブカードにおいて、
メイン基板の上面に設けられた補強部材を更に備えていることを特徴とするプローブカード。
【請求項５】
請求項４記載のプローブカードにおいて、
前記補強部材及び軸部が一体的に構成されており、
前記補強部材は、メイン基板の上面に設けられた環状体と、環状体と軸部とを繋ぐ連結部とを有しており、
環状体には、前記係止機構が係止された状態で、前記梁部材が挿入される凹部が設けられていることを特徴とするプローブカード。
【請求項６】
請求項４記載のプローブカードにおいて、
前記補強部材及び軸部が一体的に構成されており、
前記補強部材は、メイン基板の上面に設けられた外側環状体と、メイン基板の上面の外周環状体の内側に設けられた内側環状体と、外側環状体と内側環状体とを繋ぐ外側連結部と、内側環状体と軸部とを繋ぐ内側連結部を有しており、
外側環状体及び内側連結部には、前記係止機構が係止された状態で、前記梁部材が挿入される凹部が設けられていることを特徴とするプローブカード。
【請求項７】
請求項１記載のプローブカードにおいて、
メイン基板の上面の外周縁部に設けられた補強部材を更に備えており、
前記係止機構は前記補強部材に係止可能になっていることを特徴とするプローブカード。
【請求項８】
請求項７記載のプローブカードにおいて、
前記係止機構が係止された状態で、前記梁部材が前記接続部材を介して前記メイン基板の上面に当接していることを特徴とするプローブカード。
【請求項９】
請求項８記載のプローブカードにおいて、
前記補強部材及び軸部が一体的に構成されており、
前記補強部材は、メイン基板の上面の外周縁部に設けられた環状体と、環状体と軸部とを繋ぐ連結部とを有していることを特徴とするプローブカード。
【請求項１０】
請求項８記載のプローブカードにおいて、
前記補強部材は、メイン基板の上面の外周縁部に設けられ且つ前記係止機構が係止可能になっている外側環状体と、メイン基板の上面の外周環状体の内側に設けられた内側環状体と、外側環状体と内側環状体とを繋ぐ外側連結部とを有しており、
前記内側環状体には、前記係止機構が係止された状態で、前記梁部材が挿入される凹部が設けられていることを特徴とするプローブカード。
【請求項１１】
請求項１０記載のプローブカードにおいて、
前記補強部材及び軸部が一体的に構成されており、
前記補強部材は、内側環状体と軸部とを繋ぐ内側連結部を更に有していることを特徴とするプローブカード。  
【請求項１２】
請求項２又は７記載のプローブカードにおいて、
前記梁部材は軸部を支点として上下方向に回動自在になっていることを特徴とするプローブカード。
【請求項１３】
請求項２又は７記載のプローブカードにおいて、
前記接続部材は、梁部材の下面及び幅方向の両側面に取り付けられる略Ｕ字状のフレキシブル基板と、
フレキシブル基板の下面に設けられた前記接点と、
フレキシブル基板の幅方向の両側面に設けられ且つ前記接点に各々接続された複数の外部端子とを有していることを特徴とするプローブカード。
【請求項１４】
請求項２又は７記載のプローブカードにおいて、
前記梁部材には補強材が固着されるようになっていることを特徴とするプローブカード。
【請求項１５】
請求項２又は７記載のプローブカードにおいて、
前記軸部はメイン基板の中心部に対して着脱自在になっていることを特徴とするプローブカード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイスの電気的諸特性を測定するテスターに接続されるインターフェイスを備えたプローブカードに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のプローブカードは、メイン基板上に取り付けられ、テスターに接続されるインターフェイスを備えているものがある。このインターフェイスは、テスターのテスターヘッドの電極とメイン基板の電極とにスプリングピンを弾性接触させることによりテスターとメイン基板とを電気接続するスプリングピンタイプ（特許文献１参照）と、メイン基板上にカード側コネクタを実装し、当該コネクタをテスター側のコネクタに接続することによりテスターとメイン基板とを電気接続するコネクタタイプとがある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１０８４５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記メイン基板の上面上の電極は、前記インターフェイスとの接続の容易性等から、当該メイン基板の上面の外周縁部上に配設されている。このため、前記インターフェイスは略リング状をなしており、前記メイン基板の外周縁部上に設置されるようになっている。即ち、インターフェイスの荷重がメイン基板の外周縁部にかかるようになっているので、メイン基板が反り易くなっている。
【０００５】
特に、前者のインターフェイスは、自身の荷重に加えて、スプリングピンの付勢力によりメイン基板の電極に対して負荷がかけ続けられるため、前記メイン基板が反り易くなっている。
【０００６】
このようなメイン基板の反りは、前記メイン基板の上面に補強板を取り付けることにより、抑制することが可能であるが、前記メイン基板に補強板を取り付けると、プローブカードの重量が増大する。プローブカードの重量が増大すると、可搬性が悪化し、プローブカードをテスターのプローブカードホルダーに設置し難くなる。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであって、その第１の目的とするところは、プローブカードの軽量化を図ることにあり、第２の目的とするところはプローブカードの可搬性の向上を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のプローブカードは、導電性を有する複数のプローブと、プローブが各々電気的に接続された複数の電極を上面に有するメイン基板と、メイン基板の上面の中心部に設けられた軸部と、軸部に放射状に設けられた複数の梁部材と、  梁部材に設けられ且つ下面に複数の接点を有する複数の接続部材とを備えており、前記梁部材の先端部には係止機構が設けられており、前記係止機構が係止された状態で、前記梁部材及び接続部材が前記メイン基板の上面に沿って配置され、前記接続部材の接点が前記メイン基板の電極に接触するようになっている。
【０００９】
このようなプローブカードによる場合、前記梁部材の係止機構が係止された状態で、前記梁部材及び接続部材が前記メイン基板の上面に沿って前記軸部から放射状に配置され、前記接続部材の接点が前記メイン基板の電極に接触するようになっている。このため、前記梁部材及び接続部材の荷重をメイン基板全体に略均等にかけることができるので、メイン基板の一部に荷重がかかることにより生じるメイン基板の反りの発生を抑制することができる。
【００１０】
前記係止機構はメイン基板の外周縁部よりも外側に配置された構成とすることができる。この場合、前記梁部材の係止機構がメイン基板の外周よりも外側でプローブカードホルダーに係止されることにより、前記梁部材及び接続部材が前記メイン基板の上面に沿って前記軸部から放射状に配置され、前記接続部材の接点が前記メイン基板の電極に接触する。このため、前記梁部材及び接続部材の荷重をメイン基板全体に略均等にかけることができるので、メイン基板の一部に荷重がかかることにより生じるメイン基板の反りの発生を抑制することができる。
【００１１】
前記梁部材は、前記係止機構が係止された状態で、前記接続部材を介して前記メイン基板の上面に当接するようになっていることが好ましい。この場合、前記梁部材が前記接続部材を介してメイン基板に当接することにより、当該梁部材がメイン基板を補強する補強手段として機能する。このため、プローブカードのメイン基板に補強板を取り付けなくても良いため、補強板の分、プローブカードの重量を軽減することができる。よって、プローブカードの可搬性が向上し、当該プローブカードをプローブカードホルダーに容易に設置することが可能になる。
【００１２】
前記プローブカードはメイン基板の上面に設けられた補強部材を更に備えた構成とすることができる。このような補強部材を用いれば、前記メイン基板を更に補強することができるので、当該メイン基板の反りの発生を抑制することができる。また、前記梁部材がメイン基板を補強する補強手段として機能するので、補強部材の軽量化を図ることができる。このため、プローブカードの重量が軽減され、プローブカードの可搬性の向上を図ることができる。
【００１３】
また、前記補強部材及び軸部が一体的に構成されている場合、前記補強部材は、メイン基板の上面に設けられた環状体と、環状体と軸部とを繋ぐ連結部とを有しており、環状体に、前記係止機構が係止された状態で、前記梁部材が挿入される凹部が設けられた構成とすることが可能である。この場合、メイン基板の上面に補強部材の環状体を設け、この補強部材の環状体と軸部とを連結部で連結することにより、前記メイン基板を更に補強することができるので、当該メイン基板の反りの発生を抑制することができる。メイン基板を補強する補強手段としては、軸部、梁部材、環状体及び連結部を有するだけであることから、従来例の補強板よりも軽量化を図ることができる。その結果、プローブカードの重量が軽減されるので、プローブカードの可搬性の向上を図ることができる。
【００１４】
また、前記補強部材及び軸部が一体的に構成されている場合、前記補強部材は、メイン基板の上面に設けられた外側環状体と、メイン基板の上面の外周環状体の内側に設けられた内側環状体と、外側環状体と内側環状体とを繋ぐ外側連結部と、内側環状体と軸部とを繋ぐ内側連結部を有しており、外側環状体及び内側連結部に、前記係止機構が係止された状態で、前記梁部材が挿入される凹部が設けられた構成とすることも可能である。この場合、メイン基板の上面上に外側環状体及び内側環状体を設け、当該外側環状体と内側環状体とを外側連結部で連結することにより、前記メイン基板を更に補強し、当該メイン基板の反りを抑制することができる。メイン基板を補強する補強手段としては、軸部、梁部材、前記外側環状体、内側環状体及び外側連結部を有するだけであることから、従来例の補強板に比べて軽量化することが可能になる。よって、プローブカードの重量が軽減されるので、プローブカードの可搬性の向上を図ることができる。
【００１５】
また、前記プローブカードがメイン基板の上面の外周縁部に設けられた補強部材を更に備えている場合、前記係止機構は前記補強部材に係止可能な構成とすることができる。この場合、前記梁部材の係止機構が前記補強部材に係止されることにより、前記梁部材及び接続部材が前記メイン基板の上面に沿って前記軸部から放射状に配置され、前記接続部材の接点が前記メイン基板の電極に接触する。このため、前記梁部材及び接続部材の荷重をメイン基板全体に略均等にかけることができるので、メイン基板の一部に荷重がかかることにより生じるメイン基板の反りの発生を抑制することができる。
【００１６】
前記梁部材は、前記係止機構が係止された状態で、前記接続部材を介して前記メイン基板の上面に当接するようになっていることが好ましい。この場合、前記梁部材が前記接続部材を介してメイン基板に当接することにより、当該梁部材がメイン基板を補強する補強手段として機能する。このため、プローブカードのメイン基板に補強板を取り付けなくても良いため、補強板の分、プローブカードの重量を軽減することができる。よって、プローブカードの可搬性が向上し、当該プローブカードをプローブカードホルダーに容易に設置することが可能になる。
【００１７】
前記補強部材及び軸部が一体的に構成されている場合、前記補強部材は、メイン基板の上面の外周縁部に設けられた環状体と、環状体と軸部とを繋ぐ連結部とを有する構成とすることができる。このようにメイン基板の上面の外周縁部上に補強部材の環状体を設け、この補強部材の環状体と軸部とを連結部で連結することにより、前記メイン基板を更に補強し、当該メイン基板の反りを抑制することができる。メイン基板を補強する補強手段としては、前記軸部、梁部材、環状体及び連結部だけであることから、従来例の補強板に比べて軽量化することが可能になる。よって、プローブカードの重量が軽減されるので、プローブカードの可搬性の向上を図ることができる。
【００１８】
或いは、前記補強部材は、メイン基板の上面の外周縁部に設けられ且つ前記係止機構が係止可能になっている外側環状体と、メイン基板の上面の外周環状体の内側に設けられた内側環状体と、外側環状体と内側環状体とを繋ぐ外側連結部とを有しており、前記内側環状体には、前記係止機構が係止された状態で、前記梁部材が挿入される凹部が設けられた構成とすることもできる。このようにメイン基板の上面上に外側環状体及び内側環状体を設け、当該外側環状体と内側環状体とを外側連結部で連結することにより、前記メイン基板を更に補強し、当該メイン基板の反りを抑制することができる。メイン基板を補強する補強手段としては、前記軸部、梁部材、外側環状体、内側環状体及び外側連結部を有するだけであることから、従来例の補強板に比べて軽量化することが可能になる。よって、プローブカードの重量が軽減されるので、プローブカードの可搬性の向上を図ることができる。
【００１９】
前記補強部材及び軸部が一体的に構成されている場合、前記補強部材は内側環状体と軸部とを繋ぐ内側連結部を更に有する構成とすることができる。この場合、内側連結部により内側環状体と軸部とが繋がれることから、前記メイン基板を更に補強し、当該メイン基板の反りを抑制することができる。また、メイン基板を補強する補強手段としては、前記軸部、梁部材、外側環状体、内側環状体、外側連結部及び内側連結部を有するだけであることから、従来例の補強板に比べて軽量化することが可能になる。よって、プローブカードの重量が軽減されるので、プローブカードの可搬性の向上を図ることができる。
【００２０】
前記梁部材は軸部を支点として上下方向に回動自在とすることができる。この場合、前記梁部材を回動させ、プローブカードホルダー等又は補強部材に係止させることができる。よって、梁部材のプローブカードホルダー等又は補強部材に対する係止作業を簡単に行うことができる。また、接続部材が故障した場合等に、前記梁部材を回動させ、前記接続部材を交換することが可能なる。よって、メンテナンス性の向上を図ることができる。
【００２１】
前記接続部材は、梁部材の下面及び幅方向の両側面に取り付けられる略Ｕ字状のフレキシブル基板と、フレキシブル基板の下面に設けられ且つメイン基板の上面上の電極に接触可能な前記接点と、フレキシブル基板の幅方向の両側面に設けられ且つ前記接点に各々接続された複数の外部端子とを有する構成とすることができる。このように前記接続部材は安価なフレキシブル基板を用いて簡単に作成することができるので、低コスト化を図ることができる。
【００２２】
前記梁部材には補強材が固着されるようにすることが可能である。この場合、補強材により前記梁部材の強度を向上させることができるので、メイン基板の反りを抑制する上でメリットがある。
【００２３】
前記軸部はメイン基板の中心部に対して着脱自在とすることができる。この場合、プローブカードのメイン基板をプローブカードホルダーに設置した後に、第１、第２のインターフェイスの軸部をメイン基板の中心部に取り付けることができるので、プローブカードをプローブカードホルダーに設置する際の、当該プローブカードの重量を軽量化することができる。このため、プローブカードの可搬性が向上し、プローブカードをプローブカードホルダーに容易に設置することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施例１及び２に係るプローブカードについて説明する。
【実施例１】
【００２５】
まず、本発明の実施例１に係るプローブカードについて下記図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施例１に係るプローブカードの模式的平面図、図２は同プローブカードの模式的断面図であって、（ａ）が梁部材がプローブカードホルダーに係止された状態を示す図、（ｂ）が梁部材が斜め上方に回動した状態を示す図、図３は同プローブカードから梁部材を除去した状態の補強フレーム及びカード本体部を示す図であって、（ａ）は模式的平面図、（ｂ）が模式的断面図、図４は同プローブカードの梁部材及び接続部材を示す模式的斜視図、図５は同プローブカードの梁部材及び接続部材を示す模式的分解斜視図、図６は同プローブカードの梁部材の取り付け構造を示す概略図であって、（ａ）が図２のα部分の拡大図、（ｂ）が梁部材の部分斜視図、図７は同プローブカードの梁部材及び接続部材がテスターのコネクタに接続された状態を示す模式的断面図である。
【００２６】
図１及び図２に示すプローブカードは、テスターＴ（図７参照）に接続されるインターフェイスＩと、カード本体部１０とを備えている。以下、詳しく説明する。
【００２７】
テスターＴは前記プローブカードを用いて半導体デバイスの電気的諸特性を測定する周知の測定装置である。このテスターＴは、カード本体部１０のメイン基板１１の外周縁部を保持するプローブカードホルダー１を備えている。
【００２８】
プローブカードホルダー１は、図１及び図２に示すように、リング状の皿体である。このプローブカードホルダー１の内周縁部には、下段部、中段部及び上段部が設けられている。前記下段部はメイン基板１１の外周縁部を保持する。前記中段部上には、インターフェイスＩの後述する梁部材２００を各々係止する複数の係止穴１ａが設けられている。
【００２９】
カード本体部１０は、図２及び図３に示すように、円盤状のメイン基板１１と、このメイン基板１１の下面に同心円状に取り付けられる円盤状の下側基板１２と、下側基板１２の下面にマトリックス状に配設された複数のプローブ１３とを有している。
【００３０】
メイン基板１１及び下側基板１２は周知のプリント基板である。メイン基板１１の上面には、図３（ａ）に示すように、複数の電極パターン１１ａが当該メイン基板１１の上面の中心部から放射状に印刷されている。この電極パターン１１ａは、図２（ｂ）及び図３（ｂ）に示すように、メイン基板１１及び下側基板１２内の配線を通じてプローブ１３に各々電気的に接続されている。なお、図２（ｂ）及び図３（ｂ）において、電極パターン１１ａの厚み寸法は、説明の便宜上、誇張して表している。
【００３１】
プローブ１３はタングステン等の導電金属製の針である。
【００３２】
インターフェイスＩは、図１及び図２に示すように、補強フレーム１００と、複数の梁部材２００と、接続部材３００とを備えている。
【００３３】
補強フレーム１００は、図３に示すように、メイン基板１１の上面に取り付けられ、当該メイン基板１１を補強するＳＵＳ等の金属フレームである。
【００３４】
この補強フレーム１００は、メイン基板１１の上面の中心部に配設される略環状の軸部１１０と、メイン基板１１の上面の軸部１１０の周りに同心円状に配設される環状体１２０と、軸部１１０と環状体１２０とを繋ぐ複数の連結部１３０とを有している。なお、軸部１１０が特許請求の範囲における軸部に相当し、環状体１２０及び連結部１３０が特許請求の範囲における補強部材に相当する。
【００３５】
軸部１１０の外周面には複数の腕部１１１が放射状に設けられている。この腕部１１１は連絡部１３０に一体的に連結されている。これにより、腕部１１１及び連結部１３０が軸部１１０の本体部と環状体１２０とを連絡する一本の角柱をなしている。腕部１１１の間には、図２及び図６に示すように、３つの梁部材２００を回動自在に支持する軸棒１１２が懸架されている。腕部１１１の内面には、軸棒１１２の端部が挿入される溝１１１ａが設けられている。
【００３６】
この軸棒１１２には、図２に示すように、捩じりコイルバネ１１３が取り付けられている。この捩じりコイルバネ１１３は、コイル部から延びる一方のアーム部が梁部材２００の後述する係止ブロック２３２に当接すると共に、前記コイル部から延びる他方のアーム部が軸部１１０の外周面に当接することにより、梁部材２００を上方に付勢している。
【００３７】
連結部１３０は軸部１１０の腕部１１１と環状体１２０と一体的に繋ぐ角柱である。この連結部１３０は軸部１１０から放射状に延びている。
【００３８】
環状体１２０の上端部には、梁部材２００との干渉を避けるための複数の凹部１２１が設けられている。具体的には、凹部１２１は、梁部材２００の本体部２１０の幅寸法及び接続部材３００のフレキシブル基板３１０の幅方向の両端部の厚み寸法の和よりも若干大きい幅寸法を有しており、梁部材２００の後述する凹部２１１及び接続部材３００のフレキシブル基板３１０の後述する切欠き３１１と嵌合可能になっている。
【００３９】
梁部材２００は、図４乃至図６に示すように、ポリミイド樹脂等の絶縁樹脂製の成型品である。この梁部材２００は、略角柱状の本体部２１０と、この本体部２１０の先端部に設けられる係止爪２２０（係止機構）と、本体部２１０の基端部に設けられる半円盤状の回動部２３０とを有している。
【００４０】
回動部２３０には、図４及び図６に示されるように、軸棒１１２が通される貫通孔２３１が設けられている。この貫通孔２３１に軸棒１１２が通されることにより、回動部２３０が軸部１１０に回動自在に支持される。
【００４１】
また、回動部２３０の貫通孔２３１の近傍には係止ブロック２３２が設けられている。この係止ブロック２３２が、図６に示すように、捩じりコイルバネ１１３の一方のアームに上方に付勢されることにより、梁部材２００が上方に回動し浮き上がる。
【００４２】
係止爪２２０は略Ｌ字状の部材である。この係止爪２２０は、メイン基板１１の外周縁部よりも外側に配置され、プローブカードホルダー１の係止穴１ａに係止可能になっている。
【００４３】
本体部２１０の中腹部には、図４及び図５に示すように、補強フレーム１００の環状体１２０の凹部１２１に対応する位置に凹部２１１が設けられている。即ち、凹部２１１は、環状体１２０の厚み寸法よりも若干大きい幅寸法を有し、図２に示すように、環状体１２０の凹部１２１と嵌合可能になっている。
【００４４】
接続部材３００は、図２、図４、図５及び図７に示すように、フレキシブル基板３１０と、このフレキシブル基板３１０の面上に印刷された周知の印刷パターンである複数の接点パターン３２０（接点）、外部電極パターン３３０（外部端子）及び接続パターン３４０とを有している。なお、図５においては、電極パターン１１ａ、接点パターン３２０、外部電極パターン３３０及び接続パターン３４０の厚み寸法を誇張して図示している。
【００４５】
フレキシブル基板３１０は梁部材２００の本体部２１０の下端部（即ち、梁部材２００の下面及び幅方向の両側面）に接着されることにより、断面視略Ｕ字状をなす。このフレキシブル基板３１０の中腹部には、梁部材２００の凹部２１１に対応する形状の略矩形状の切欠き３１１が設けられている。この切欠き３１１により凹部２１１がフレキシブル基板３１０外に露出する。すなわち、凹部２１１及び切欠き３１１が環状体１２０の凹部１２１と嵌合可能なっている。
【００４６】
接点パターン３２０は、図４及び図７に示すように、略凹字状のフレキシブル基板３１０の下面に、メイン基板１１の電極パターン１１ａに対応するように２列で配列された印刷パターンである。また、外部電極パターン３３０はフレキシブル基板３１０の両側面に各々配列された印刷パターンである。接続パターン３４０はフレキシブル基板３１０の下面及び両側面に各々配列され、接点パターン３２０と外部電極パターン３３０との間を接続する印刷パターンである。
【００４７】
以下、上述したインターフェイスＩをカード本体部１０に取り付ける手順について説明する。まず、梁部材２００の本体部２１０にフレキシブル基板３１０を接着する。
【００４８】
その後、梁部材２００の回動部２３０の貫通孔２３１に軸棒１１２を挿入する。その後、軸棒１１２を捩じりコイルバネ１１３のコイル部に通す。このとき、捩じりコイルバネ１１３の一方のアーム部を梁部材２００の係止ブロック２３２に当接させる。そして、同様に、残り２つの梁部材２００及び捩じりコイルバネ１１３を軸棒１１２に取り付ける。
【００４９】
この状態で、軸棒１１２を補強フレーム１００の軸部１１０の腕部１１１間に懸架させる。このとき、捩じりコイルバネ１１３の他方のアームを軸部１１０の外周面に各々当接させる。
【００５０】
その後、補強フレーム１００をカード本体部１０のメイン基板１１上にネジを用いて貫通止めする。
【００５１】
以下、上述したプローブカードの使用方法について説明する。まず、カード本体部１０をプローブカードホルダー１に設置する。具体的には、カード本体部１０のメイン基板１１の外周縁部をプローブカードホルダー１の下段部に設置する。これにより、インターフェイスＩがカード本体部１０と共にプローブカードホルダー１に保持される。
【００５２】
その後、図２（ｂ）に示す梁部材２００を補強フレーム１００の捩じりコイルバネ１１３の付勢力に抗して下方に各々回動させ、図２（ａ）に示すように、梁部材２００の係止爪２２０をプローブカードホルダー１の係止穴１ａに各々係止させる。すると、フレキシブル基板３１０の面上の接点パターン３２０がメイン基板１１の電極パターン１１ａに各々接触する。このようにしてインターフェイスＩとカード本体部１０とが電気的に接続される。
【００５３】
このとき、各梁部材２００の凹部２１１及びフレキシブル基板３１０の切欠き３１１と補強フレーム１００の環状体１２０の凹部１２１とが互いに嵌合し、フレキシブル基板３１０の下面がメイン基板１１の上面に面接触する。すなわち、梁部材２００がフレキシブル基板３１０を介してメイン基板１１の上面に当接する。
【００５４】
その後、図７に示すように、テスターＴの断面視略逆凹字状のコネクタ２を梁部材２００及びフレキシブル基板３１０に各々被せる。すると、コネクタ２の両内側面に一列で配列されたバネ接点２ａがフレキシブル基板３１０の外部電極パターン３３０に各々弾性接触する。これにより、テスターＴとインターフェイスＩとが電気的に接続される。この状態で、テスターＴは、本プローブカードを用いて図示しない半導体デバイスの電気的諸特性を測定する。
【００５５】
以上のようなプローブカードによる場合、梁部材２００の係止爪２２０をプローブカードホルダー１の係止穴１ａに各々係止させると、梁部材２００及びフレキシブル基板３１０がメイン基板１１の上面に沿って補強フレーム１００の軸部１１０から放射状に配置され、フレキシブル基板３１０の接点パターン３２０がカード本体部１０のメイン基板１１の電極パターン１１ａに各々接触するようになっている。このため、梁部材２００及びフレキシブル基板３１０の荷重をメイン基板１１に略均等にかけることができるので、インターフェイスＩの重量がメイン基板１１の一部分にかかることにより生じるメイン基板１１の反りの発生を抑制することができる。
【００５６】
しかも、係止爪２２０がプローブカードホルダー１に係止された状態で、梁部材２００に取り付けられたフレキシブル基板３１０がカード本体部１０のメイン基板１１の上面に面接触するようになっている。すなわち、梁部材２００がフレキシブル基板３１０を介してメイン基板１１の上面に当接し、当該メイン基板１１を補強するようになっているので、補強フレーム１００を軽量化することができる。よって、本プローブカードは可搬性が向上し、プローブカードホルダー１に設置し易くなる。
【実施例２】
【００５７】
次に、本発明の実施例２に係るプローブカードについて下記図面を参照しつつ説明する。図８は本発明の実施例２に係るプローブカードの模式的平面図、図９は同プローブカードの模式的断面図であって、（ａ）が梁部材が補強フレームに係止された状態を示す図、（ｂ）が梁部材が斜め上方に回動した状態を示す図、図１０は同プローブカードから梁部材を取り外した状態の補強フレーム及びカード本体部を示す図であって、（ａ）は模式的平面図、（ｂ）が模式的断面図である。
【００５８】
図８及び図９に示すプローブカードは、テスターＴ（図７を借りて参照）に接続されるインターフェイスＩ’と、カード本体部１０’とを備えている。以下、詳しく説明する。
【００５９】
テスターＴは、プローブカードホルダー１に係止穴１ａが設けられていない点で、実施例１のテスターＴと相違する以外、略同じものである。本実施例２のテスターの符号については、実施例１のテスターＴと相違点が微細であるため、同じものを使用する。
【００６０】
カード本体部１０’は、図９及び図１０に示すように、電極パターン１１ａ’の配列が実施例１のカード本体部１０の電極パターン１１ａの配列と若干異なる以外、カード本体部１０と略同じものである。具体的には、電極パターン１１ａ’は、メイン基板１１’の上面の後述する補強フレーム１００’の内側環状体１１０’と外側環状体１２０’との間の領域に当該メイン基板１１’の中心部から放射状に配列されている。
【００６１】
インターフェイスＩ’は、図８及び図９に示すように、軸部４００と、補強フレーム１００’と、梁部材２００’と、接続部材３００’とを備えている。
【００６２】
軸部４００は、図１０に示すように、メイン基板１１’の上面の中心部に配設されたＳＵＳ等の金属製の略環状体である。この軸部４００の外周面には複数の腕部４１０が放射状に凸設されている。この腕部４１０間には、図８に示すように、３つの梁部材２００’を回動自在に支持する軸棒４２０が懸架されている。腕部４１０の内面には、図９及び図１０（ｂ）に示すように、軸棒１１２の端部が挿入される溝４１１が設けられている。
【００６３】
この軸棒４２０には、図９に示すように、捩じりコイルバネ４３０が取り付けられている。この捩じりコイルバネ４３０は、コイル部から延びる一方のアーム部が梁部材２００’の後述する係止ブロック２３２’に当接すると共に、前記コイル部から延びる他方のアーム部が軸部４００の外周面に当接することにより、梁部材２００’を上方に付勢している。即ち、梁部材２００’は、実施例１の梁部材２００が軸部１１０に取り付けられるのと同様に、軸部４００に取り付けられる。
【００６４】
補強フレーム１００’は、図１０に示すように、メイン基板１１’の上面の軸部４００周りに同心円状に配設されたＳＵＳ等の金属フレームである。この補強フレーム１００’は、内側環状体１１０’と、外側環状体１２０’と、内側環状体１１０’と外側環状体１２０’とを繋ぐ複数の連結部１３０’（外側連結部）とを有している。
【００６５】
内側環状体１１０’の上端部には、梁部材２００’との干渉を避けるための複数の凹部１１１’が設けられている。この凹部１１１’は、梁部材２００’の本体部２１０’の幅寸法及び接続部材３００’のフレキシブル基板３１０’の幅方向の両端部の厚み寸法の和よりも若干大きい幅寸法を有し、梁部材２００’の本体部２１０’の凹部２１１’及び接続部材３００’のフレキシブル基板３１０’の切欠き３１１’と嵌合可能になっている。
【００６６】
外側環状体１２０’の上端部には、８つの取付凹部１２１’が等間隔で設けられている。この取付凹部１２１’の底面には、梁部材２００’を各々係止する複数の係止穴１２１ａ’が設けられている。
【００６７】
連結部１３０’は、内側環状体１１０と外側環状体１２０との間に懸架された角柱である。この連結部１３０’は内側環状体１１０から放射状に配置されている。
【００６８】
梁部材２００’は、本体部２１０’の凹部２１１’が補強フレーム１００’の内側環状体１１０’の凹部１１１’に対応する位置に設けられている点及び係止爪２２０’が補強フレーム１００’の係止穴１２１ａ’に係止されるようになっている点で実施例１の梁部材２００と相違している。それ以外については、梁部材２００’は梁部材２００と略同じである。従って、重複する説明については省略する。
【００６９】
接続部材３００’は、梁部材２００’の凹部２１１’に対応して略矩形状の切欠き３１１’が実施例１の接続部材３００の切欠き３１１よりもメイン基板１１’の中心部側に設けられている点で相違している。それ以外については、接続部材３００’は接続部材３００と略同じである。従って、重複する説明については省略する。
【００７０】
以下、上述したインターフェイスＩ’をカード本体部１０’に取り付ける手順について説明する。まず、梁部材２００’の本体部２１０’にフレキシブル基板３１０’を接着する。
【００７１】
その後、梁部材２００’の回動部２３０’の貫通孔２３１’に軸棒４２０を挿入する。その後、軸棒４２０を捩じりコイルバネ４３０のコイル部に通す。このとき、捩じりコイルバネ４３０の一方のアーム部を梁部材２００’の係止ブロック２３２’に当接させる。そして、同様に、残り２つの梁部材２００’及び捩じりコイルバネ４３０を軸棒４２０に取り付ける。
【００７２】
この状態で、軸棒４２０を軸部４００の腕部４１０間に懸架する。このとき、捩じりコイルバネ４３０の他方のアームを軸部４００の外周面に各々当接させる。
【００７３】
このようにして梁部材２００を軸部４００に取り付ける。
【００７４】
その後、補強フレーム１００’をカード本体部１０’のメイン基板１１’上にネジを用いて貫通止めする。
【００７５】
その後、梁部材２００が取り付けられた軸部４００をメイン基板１１’の中心部上に上方からネジ止めする。
【００７６】
以下、上述したプローブカードの使用方法について説明する。まず、カード本体部１０’をプローブカードホルダー１に設置する。具体的には、カード本体部１０’のメイン基板１１’の外周縁部をプローブカードホルダー１の下段部に設置する。これにより、インターフェイスＩ’がカード本体部１０’と共にプローブカードホルダー１に保持される。
【００７７】
その後、図９（ｂ）に示す梁部材２００’を捩じりコイルバネ４３０の付勢力に抗して下方に各々回動させ、図９（ａ）に示すように、梁部材２００’の係止爪２２０’を補強フレーム１００’の外側環状体１２０’の係止穴１２１ａ’に各々係止させる。すると、フレキシブル基板３１０’の面上の接点パターン３２０’がメイン基板１１’の電極パターン１１ａ’に各々接触する。このようにしてインターフェイスＩ’とカード本体部１０’とが電気的に接続される。
【００７８】
このとき、各梁部材２００’の凹部２１１’及びフレキシブル基板３１０’の切欠き３１１’と内側環状体１１０’の凹部１１１’とが互いに嵌合し、フレキシブル基板３１０’の下面がメイン基板１１’の上面に面接触する。すなわち、梁部材２００’がフレキシブル基板３１０’を介してメイン基板１１’の上面に当接する。
【００７９】
その後、テスターＴの断面視略逆凹字状のコネクタ２（図７を借りて参照）を梁部材２００’及びフレキシブル基板３１０’に各々被せる。すると、コネクタ２の両内側面に一列で配列されたバネ接点２ａがフレキシブル基板３１０’の外部電極パターン３３０’に各々弾性接触する。これにより、テスターＴとインターフェイスＩ’とが電気的に接続される。この状態で、テスターＴは、本プローブカードを用いて図示しない半導体デバイスの電気的諸特性を測定する。
【００８０】
以上のようなプローブカードによる場合、梁部材２００’の係止爪２２０’を補強フレーム１００’の外側環状体１２０’の係止穴１２１ａ’に各々係止させると、梁部材２００’及びフレキシブル基板３１０’はメイン基板１１’の上面に沿って軸部４００から放射状に配置され、フレキシブル基板３１０’の接点パターン３２０がカード本体部１０’のメイン基板１１’の電極パターン１１ａ’に各々接触する。このため、梁部材２００’及びフレキシブル基板３１０’の荷重をメイン基板１１’に略均等にかけることができるので、インターフェイスＩ’の荷重がメイン基板１１’の一部分にかかることにより生じるメイン基板１１’の反りの発生を抑制することができる。
【００８１】
しかも、係止爪２２０’が補強フレーム１００’の外側環状体１２０’に係止された状態で、梁部材２００’に取り付けられたフレキシブル基板３１０’の下面がカード本体部１０’のメイン基板１１’の上面に面接触する。すなわち、梁部材２００’が、フレキシブル基板３１０’を介してメイン基板１１’に当接し、当該メイン基板１１’を補強するようになっているので、補強フレーム１００’を軽量化することができる。よって、本プローブカードは可搬性が向上し、プローブカードホルダー１に設置し易くなる。
【００８２】
なお、上記プローブカードについては、本発明の趣旨に適う限り任意に設計変更することが可能である。なお、図１１は本発明の実施例２のプローブカードの設計変更例を示す模式的断面図、図１２は本発明の実施例１のプローブカードの梁部材の設計変更例を示す模式的側面図であって、（ａ）は枠体が取り付けられた状態を示す図、（ｂ）は柱体が埋設された状態を示す図である。
【００８３】
軸部１１０については、補強フレーム１００の一部分であるとしたが、軸部４００の如く、別体とすることも可能である。また、環状体１２０の周りに同心円状に外側環状体を配設し、環状体１２０（内側環状体）と外側環状体とを連結部により連結するように設計変更することが可能である。この場合には、外側環状体、梁部材２００及びフレキシブル基板３１０に、係止爪２２０がホルダー１に係止された状態で、互いに嵌合する凹部や切欠きを設けると良い。
【００８４】
また、軸部４００は、補強フレーム１００’の内側環状体１１０’とを複数の連結部（内側連結部）で繋ぐことにより、軸部４００を補強フレーム１００’の一部とすることも当然可能である。また、補強フレーム１００’は、内側及び外側環状体を備えているものに限定されない。例えば、補強フレーム１００’として、メイン基板１１’の外周縁部上に設けられた環状体と、この環状体と軸部１１０とを繋ぐ連結部を有する構成とすることが可能である。以上のように補強フレームの形状は任意に設計変更することが可能である。
【００８５】
上記実施例において、軸部はメイン基板の上面の中心部に一体的に取り付けられるとしたが、メイン基板の上面の中心部に着脱自在としても良い。例えば、図１１に示すように、メイン基板１１’の上面の中心部にベース部５００を設け、このベース部５００に軸部４００を着脱自在に取り付ける構成とすることができる。この場合、カード本体部１０’がプローブカードホルダー１に設置された状態で、軸部４００をベース部５００に取り付け、梁部材２００’をメイン基板１１’の上の補強フレーム１００’の外側環状体１２０’に係止させる。従って、インターフェイスＩ’の軸部４００、梁部材２００’及び接続部材３００’は、カード本体部１０’がプローブカードホルダー１に設置された後に、カード本体部１０’上のベース部５００に取り付けられるので、設置時カード本体部１０’にかかる重量を軽減することができ、カード本体部１０のプローブカードホルダー１への設置作業が簡単になる。
【００８６】
なお、ベース部５００を設けるか否かは任意であって、メイン基板の中心部に軸部を直接着脱自在とするための凹部や凸部等の係止手段をことも当然可能である。前記梁部材がプローブカードホルダーに係止される場合も、軸部１１０がメイン基板１１上のベース部５００に着脱自在に取り付けられる構成とすることが可能である。
【００８７】
補強部材については、金属フレームであるとしたが、これに限定されるものではない。また、補強部材の形状等については、メイン基板を補強するために任意に設計変更することが可能である。なお、梁部材がプローブカードホルダーに係止される場合には、補強部材を省略することが可能である。この場合、梁部材がプローブカードホルダーに係止されることにより、上記実施例１の通りメイン基板を補強する補強手段として機能するからである。
【００８８】
凹部１２１の深さ寸法は環状体１２０の厚み寸法と同じにすることができる。即ち、環状体１２０は凹部１２１によりカットされる。この場合、梁部材２００、フレキシブル基板３１０に、凹部２１１、切欠き３１１を設ける必要がない。なお、凹部１１１’も凹部１２１と同様に設計変更することが可能である。
【００８９】
上記実施例において、梁部材は軸部に回動自在に支持されるとしたが、回動自在になっていなくても良い。なお、上記実施例の如く、補強フレームの連結部間の梁部材を略等間隔で配置し且つ前記連結部間の梁部材を１セットとし各セットを等間隔で環状に配置すれば、梁部材及び接続部材の荷重をメイン基板上に略均等にかける上でメリットがある。
【００９０】
また、上記実施例において、梁部材は、フレキシブル基板を介してメイン基板の上面に当接するとしたが、これに限定されるものではない。また、梁部材を直接メイン基板の上面に当接させ、当該メイン基板を補強するように設計変更することが可能である。例えば、接続部材として後述する微細コネクタを用いる場合には、当該微細コネクタを梁部材の下面に埋設するようにすれば、梁部材を直接メイン基板の上面に当接させることが可能である。
【００９１】
また、梁部材２００’は、軸部４００に設けられるとしたが、補強部材に設けることも可能である。例えば、梁部材２００’の先端部を補強フレーム１００’の外側環状体１２０’に回動自在に支持させ、梁部材２００’の後端部に係止爪２２０’を設けて、当該係止爪２２０’が軸部４００に設けられた係止穴に係止されるようにすることも可能である。同様に、梁部材２００をプローブカードホルダーに設けて軸部１１０に係止させるようにすることも可能である。
【００９２】
また、上記実施例において、梁部材とプローブカードホルダー又はメイン基板の上の補強部材とを係止する係止手段として、係止爪２２０と係止穴１ａ又は係止穴１２１ａ’とを用いるとしたが、その他の周知の係止手段により代用することが可能である。例えば、梁部材に係止穴を設ける一方、プローブカードホルダー又はメイン基板の上の補強部材に前記係止穴に係止される係止爪を設けるようにしても良い。
【００９３】
上記実施例において、接続部材はフレキシブル基板、接点パターン、外部電極パターン及び接続パターンであるとしたが、これに限定されるものではない。例えば、前記接続部材として、ＭＥＭＳ技術により作成され、メイン基板上の電極に接触可能な微細コネクタを用いることが可能である。この場合、梁部材内に通されるフレキシブル基板により、前記微細コネクタとテスターＴとが接続される構成とすることができる。
【００９４】
また、上記実施例において、外部電極パターン３３０は、印刷パターンであるとしたが、テスターＴと接続可能な接続端子を用いることが可能である。例えば、前記接続端子としては、電極やバネ接点等を用いることができる。この場合、前記接続端子としてバネ接点を用いた場合、テスターＴのコネクタ２のバネ接点２ａを印刷パターンに代えることができる。なお、接続パターン３４０を省略し、接点パターン３２０と外部電極パターン３３０とを直接接続することも可能である。
【００９５】
上記インターフェイスは、梁部材を補強する補強材を更に備えた構成とすることが可能である。例えば、前記補強材としては、図１２（ａ）に示すように、梁部材２００に被せられるＳＵＳ等の金属製の枠体６１０を用いることが可能であるし、図１２（ｂ）に示すように、梁部材２００にインサート成型等により埋設される柱体６２０を用いることも可能である。なお、梁部材２００’にも枠体６１０や柱体６２０を取り付けることが可能である。
【００９６】
上記実施例におけるカード本体部は、その一例を示したものであり、これに限定されるものではない。即ち、カード本体部は、メイン基板と、プローブを備えている限り、任意に設計変更することが可能である。
【００９７】
上記実施例においては、プローブは、メイン基板の上面の電極に電気的に接続される導電部材である限り、任意に設計変更することが可能である。
【００９８】
なお、上述した各構成部品の形状、素材、配置等については、上記実施例と同様の機能を実現し得る限り任意に設計変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の実施例１に係るプローブカードの模式的平面図である。
【図２】同プローブカードの模式的断面図であって、（ａ）が梁部材がプローブカードホルダーに係止された状態を示す図、（ｂ）が梁部材が斜め上方に回動した状態を示す図である。
【図３】、図３は同プローブカードから梁部材を取り外した状態の補強フレーム及びカード本体部を示す図であって、（ａ）は模式的平面図、（ｂ）が模式的断面図である。
【図４】同プローブカードの梁部材及び接続部材を示す模式的斜視図である。
【図５】同プローブカードの梁部材及び接続部材を示す模式的分解斜視図である。
【図６】同プローブカードの梁部材の取り付け構造を示す概略図であって、（ａ）が図２のα部分の拡大図、（ｂ）が梁部材の部分斜視図である。
【図７】同プローブカードの梁部材及び接続部材がテスターのコネクタに接続された状態を示す模式的断面図である。
【図８】本発明の実施例２に係るプローブカードの模式的平面図である。
【図９】同プローブカードの模式的断面図であって、（ａ）は梁部材が補強フレームに係止された状態を示す図、（ｂ）は梁部材が斜め上方に回動した状態を示す図である。
【図１０】同プローブカードから梁部材を取り外した状態の補強フレーム及びカード本体部を示す図であって、（ａ）は模式的平面図、（ｂ）が模式的断面図、
【図１１】本発明の実施例２のプローブカードの設計変更例を示す模式的断面図である。
【図１２】本発明の実施例１のプローブカードの梁部材の設計変更例を示す模式的側面図であって、（ａ）は枠体が取り付けられた状態を示す図、（ｂ）は柱体が埋設された状態を示す図である。
【符号の説明】
【０１００】
１  プローブカードホルダー
１ａ  係止穴
１０  プローブカード
１１    メイン基板
１１ａ  電極パターン（電極）
Ｉ    インターフェイス
１００  補強フレーム
１１０  軸部
１２０  環状体（補強部材）
１３０  連結部（補強部材）
２００  梁部材
２２０  係止爪（係止機構）
３００  接続部材
３１０  フレキシブル基板
３２０  接点パターン（接点）
３３０  外部電極パターン（外部端子）
１０’  プローブカード
１１’    メイン基板
１１ａ’  電極パターン（電極）
Ｉ’  インターフェイス
１００’  補強フレーム（補強部材）
１１０’  内側環状体
１２０’  外側環状体
１２１ａ’  係止穴
１３０’  連結部（外側連結部）
２００’  梁部材
２２０’  係止爪（係止機構）
３００’  接続部材
３１０’  フレキシブル基板
３２０’  接点パターン（接点）
３３０’  外部電極パターン（外部端子）
４００    軸部
【図１】
2010101765.tif 000003
【図２】
2010101765.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010101765.tif 000006
【図５】
2010101765.tif 000007
【図６】
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【図７】
2010101765.tif 000009
【図８】
2010101765.tif 000010
【図９】
2010101765.tif 000011
【図１０】
2010101765.tif 000012
【図１１】
2010101765.tif 000013
【図１２】
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