(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定用孔が貫通形成された基板と、
該基板の底面における前記測定用孔の開口を塞ぐように設けられた膜状の探触部材と、
前記基板の底面に前記測定用孔の開口を包囲するように設けられた弾性変形可能な密閉部材と、
を備えることを特徴とするプローブ端子。
【請求項２】
前記探触部材が、導電体と弾性体とが貼着された２層構造を有するとともに、前記導電体を前記基板の底面側に露呈させるように前記基板に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のプローブ端子。
【請求項３】
前記探触部材は、前記導電体の一部が切り欠かれたものであることを特徴とする請求項２に記載のプローブ端子。
【請求項４】
前記基板に、前記測定用孔に近接して脱気用孔が貫通形成され、
前記密閉部材が、前記測定用孔の開口と前記脱気用孔の開口の両方を包囲するようにして前記基板の底面に設けられたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプローブ端子。
【請求項５】
前記基板の上面に、開閉可能な給気弁を有する蓋部材が、前記測定用孔の開口を覆って設けられたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のプローブ端子。
【請求項６】
測定用孔が貫通形成された基板と、該基板の底面における前記測定用孔の開口を塞ぐように設けられた膜状の探触部材と、前記基板の底面に前記測定用孔の開口を包囲するように設けられた弾性変形可能な密閉部材とを備えるプローブ端子を、
被測定物に対して前記密閉部材を押し当てて配置し、
被測定物と前記密閉部材と前記探触部材とによって包囲される密閉空間を陰圧とし、前記探触部材を凸状に弾性変形させて被測定物に面接触させることを特徴とするプローブ端子を用いた被測定物の測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定物である被測定物に面接触してその電気測定を行うプローブ端子、及びこれを用いた被測定物の測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの電気測定では、半導体デバイスに電極として形成した導体パッドに対し、プローブ端子の先端部を押し当てて測定する方法がとられる。このプローブ端子としては、ニードルピンやプローブシートなど多様な種類があるが、いずれもその先端部はパッドと接触させるために針状の先鋭な形状となっている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−０１３１９２号公報
【特許文献２】特開２００６−１８６１２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のプローブ端子では、先鋭な先端部を押し当てることで導電パッドを測定するため、プローブ端子との接触によって導電パッドにプローブ痕が残ってしまう。そして、このプローブ痕の形状や寸法は、プローブの加工精度や導電パッドへの接触圧力に依存して変化し、その制御が困難である。従って、測定によってプローブ痕が残留した導電パッドはその後のプロセスで使用できないという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、被測定物に面接触して測定を行うことにより、被測定物にプローブ痕を残さないプローブ端子及びこれを用いた被測定物の測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。すなわち、本発明に係るプローブ端子は、測定用孔が貫通形成された基板と、該基板の底面における前記測定用孔の開口を塞ぐように設けられた膜状の探触部材と、前記基板の底面に前記測定用孔の開口を包囲するように設けられた弾性変形可能な密閉部材と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
このような構成によれば、被測定物に密閉部材を押し当てて配置すれば、被測定物と密閉部材と探触部材とによって包囲される密閉空間が形成される。そして、この密閉空間を陰圧にすると、探触部材が被測定物側に向かって凸状に弾性変形して被測定物に面接触する。
【０００８】
また、本発明に係るプローブ端子は、前記探触部材が、導電体と弾性体とが貼着された２層構造を有するとともに、前記導電体を前記基板の底面側に露呈させるように前記基板に設けられたことを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、導電体が弾性を有する必要がないため、導電体として使用できる材料の選択幅が広がるという利点がある。
【００１０】
また、本発明に係るプローブ端子は、前記探触部材は、前記導電体の一部が切り欠かれたものであることを特徴とする。
【００１１】
このような構成によれば、弾性体と導電体との間で弾性率が大きく異なる場合や、弾性体の変形が膨張を伴う場合でも、導電体の一部が切り欠かれているので、弾性体が弾性変形する際にこれと一体的に変形する導電体に破損等が生じにくいという利点がある。
【００１２】
また、本発明に係るプローブ端子は、前記基板に、前記測定用孔に近接して脱気用孔が貫通形成され、前記密閉部材が、前記測定用孔の開口と前記脱気用孔の開口の両方を包囲するようにして前記基板の底面に設けられたことを特徴とする。
【００１３】
このような構成によれば、密閉空間を陰圧にするために真空引きする作業を、脱気用孔を介して基板の上面の側から行うことができるので、プローブ端子を含む装置全体を小型化することができるという利点がある。
【００１４】
また、本発明に係るプローブ端子は、前記基板の上面に、開閉可能な給気弁を有する蓋部材が、前記測定用孔の開口を覆って設けられたことを特徴とする。
【００１５】
このような構成によれば、給気弁の開閉によって測定用孔の内部の圧力を任意に調節することができるので、周囲の大気圧等の測定環境に影響を受けることなく、測定用孔の内部と密閉空間の内部との間に圧力差を確実に持たせ、探触部材を導電パッドの側に向かって凸状に弾性変形させることができる。
【００１６】
また、本発明に係るプローブ端子は、測定用孔が貫通形成された基板と、該基板の底面における前記測定用孔の開口を塞ぐように設けられた膜状の探触部材と、前記基板の底面に前記測定用孔の開口を包囲するように設けられた弾性変形可能な密閉部材とを備えるプローブ端子を、被測定物に対して前記密閉部材を押し当てて配置し、被測定物と前記密閉部材と前記探触部材とによって包囲される密閉空間を陰圧とし、前記探触部材を凸状に弾性変形させて被測定物に面接触させることを特徴とする。
【００１７】
このような方法によれば、被測定物の表面に荷重を加えることなく、圧力差を利用して探触部材を被測定部材に面接触させることにより、被測定物を測定することができる。これにより、プローブ痕を残すことなく被測定物を測定することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るプローブ端子によれば、被測定物の表面に荷重を加えることなく、圧力差を利用して探触部材を被測定部材に面接触させることにより、被測定物を測定することができる。これにより、プローブ痕を残すことなく被測定物を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプローブ端子の構成を示す概略縦断面図。
【図２】第１実施形態のプローブ端子を用いた導電パッドの測定状態を示す概略縦断面図。
【図３】第２実施形態に係るプローブ端子を用いた導電パッドの測定状態を示す概略縦断面図。
【図４】第３実施形態に係るプローブ端子を用いた導電パッドの測定状態を示す概略縦断面図。
【図５】第４実施形態に係るプローブ端子を用いた導電パッドの測定状態を示す概略縦断面図。
【図６】第５実施形態に係るプローブ端子を用いた導電パッドの測定状態を示す概略縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［第１実施形態］
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。まず、本発明の第１実施形態に係るプローブ端子の構成について説明する。図１は、第１実施形態に係るプローブ端子１０の構成を示す概略縦断面図である。プローブ端子１０は、測定用孔１１が形成された基板１２と、この基板１２の上面１２ａから測定用孔１１の内部に渡って設けられた探触部材１３と、測定用孔１１の開口を包囲するようにして基板１２の底面１２ｂに設けられた密閉部材１４と、を備えるものである。尚、図１は１個の測定用孔１１の周辺を拡大して図示したが、基板１２には同様の構成を有する測定用孔１１が複数個形成されている。
【００２１】
探触部材１３は、導電性を有する弾性変形可能な薄膜状の部材である。この探触部材１３は、図１に示すように、基板１２の上面１２ａの側から測定用孔１１に没入され、測定用孔１１の内壁面に密着し、基板１２の底面１２ｂにおける測定用孔１１の開口を塞いでいる。そして、探触部材１３の底部は、基板１２の底面１２ｂと略面一になっている。尚、探触部材１３は、基板１２の底面１２ｂにおける測定用孔１１の開口を塞ぐように設けられれば足り、基板１２の上面１２ａの側から測定用孔１１に没入して設けられることは必須の構成ではない。一方、密閉部材１４は、絶縁性を有する弾性変形可能なリング状の部材であって、その内径が測定用孔１１の径より大きく形成されている。この密閉部材１４は、図１に示すように、測定用孔１１を包囲するようにして基板１２の底面１２ｂに固定されている。
【００２２】
次に、このように構成されるプローブ端子１０の作用効果を説明する。図２は、第１実施形態のプローブ端子１０を用いた導電パッド（被測定物）Ｐの測定状態を示す概略縦断面図である。導電パッドＰの測定に際しては、ユーザはまず、導電パッドＰにおける被測定部Ｐｓに対し、プローブ端子１０の密閉部材１４を当接させる。これにより、被測定部Ｐｓの表面形状に追随して弾性変形することにより、密閉部材１４が被測定部Ｐｓに隙間なく密着し、導電パッドＰと密閉部材１４と探触部材１３とによって包囲される密閉空間１５が形成される。次に、ユーザは、この密閉空間１５を真空引きすることによって陰圧とする。そうすると、密閉空間１５の内部と外部の圧力差により、図２に示すように、探触部材１３が導電パッドＰの側に向かって凸状に弾性変形し、被測定部Ｐｓに面接触する。その後、ユーザは、この探触部材１３によって被測定部Ｐｓを電気的に測定する。このように、導電パッドＰの被測定部Ｐｓに対して探触部材１３を面接触させるので、探触部材１３によって被測定部Ｐｓが傷付けられることがなく、導電性パッドをその後のプロセスでも使用することができる。
【００２３】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係るプローブ端子１０の構成について説明する。図３は、第２実施形態のプローブ端子２０を用いた導電パッドＰ（被測定物）の測定状態を示す概略縦断面図である。プローブ端子２０は、第１実施形態のプローブ端子２０と比較すると、探触部材２１の構成だけが異なっている。尚、それ以外の構成及び作用効果は第１実施形態と同じであるため、図３では図２と同じ符号を付し、ここでは説明を省略する。
【００２４】
探触部材２１は、図３に示すように、導電性を有する導電体２２と、弾性変形可能な弾性体２３とが貼着されてなる２層構造の部材である。そして、このように構成される探触部材２１は、その導電体２２を基板１２の底面１２ｂ側に露呈させるようにして測定用孔１１に没入されている。これにより、導電体２２が基板１２の上面１２ａ及び測定用孔１１の内壁面にそれぞれ密着し、導電パッドＰと密閉部材１４と導電体２２とによって密閉空間２３が形成される。そして、この密閉空間２３を陰圧にすると、第１実施形態と同様に探触部材２１が被測定部Ｐｓの側に向かって凸状に弾性変形し、導電体２２が被測定部Ｐｓに面接触する。
【００２５】
このように構成されるプローブ端子２０によれば、第１実施形態と同様の作用効果に加えて、導電体２２が弾性を有する必要がないため、導電体２２として使用できる材料の選択幅が広がるという利点がある。導電体２２としては、例えば、導電性を有する薄膜を用いる導電性を有する薄膜をという利点がある。導電体２２としては、例えば導電性の薄膜を採用することもできる。
【００２６】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係るプローブ端子３０の構成について説明する。図４は、第３実施形態のプローブ端子３０を用いた導電パッド（被測定物）Ｐの測定状態を示す概略縦断面図である。プローブ端子３０は、第２実施形態のプローブ端子２０と同様に、その探触部材３１が、導電性を有する導電体３２と、弾性変形可能な弾性体３３とからなる２層構造の部材である。しかし、本実施形態では、導電体３２の一部が、具体的には測定用孔１１の底部開口の周辺部が切り欠かれている。これにより、導電体３２が切り欠かれた部分では、弾性体３３が基板１２の底面１２ｂの側に露呈した状態となっている。尚、それ以外の構成及び作用効果は第１実施形態と同じであるため、図４では図２と同じ符号を付し、ここでは説明を省略する。
【００２７】
このような構成によれば、第１実施形態及び第２実施形態と同様の作用効果に加えて、弾性体３３と導電体３２との間で弾性率が大きく異なる場合や、弾性体３３の変形が膨張を伴う場合でも、導電体３２の一部が切り欠かれているので、弾性体３３が弾性変形する際にこれと一体的に変形する導電体３２に破損等が生じにくいという利点がある。
【００２８】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係るプローブ端子の構成について説明する。図５は、第４実施形態のプローブ端子４０を用いた導電パッド（被測定物）Ｐの測定状態を示す概略縦断面図である。プローブ端子４０は、第１実施形態のプローブ端子１０と比較すると、基板４１及び密閉部材４２の構成がそれぞれ異なっている。尚、それ以外の構成及び作用効果は第１実施形態と同じであるため、図５では図２と同じ符号を付し、ここでは説明を省略する。
【００２９】
基板４１は、図５に示すように、探触部材１３が嵌め込まれる測定用孔４３が形成されるとともに、該測定用孔４３の近傍に脱気用孔４４が貫通形成されている。また、密閉部材４２は、絶縁性を有する弾性変形可能なリング状の部材である点では第１実施形態と同じであるが、その内径が大きく、測定用孔４３の底部開口と脱気用孔４４の底部開口の両方を包囲するようにして基板４１の底面４１ｂに固定されている。このような構成によれば、密閉空間１５を陰圧にするために真空引きする作業を、脱気用孔４４を介して基板４１の上面４１ａの側から行うことができるので、プローブ端子４０を含む装置全体を小型化することができるという利点がある。尚、本実施形態では第１実施形態の探触部材１３を用いたが、これに代えて、第２実施形態の探触部材２１または第３実施形態の探触部材３１を用いてもよい。
【００３０】
［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態に係るプローブ端子の構成について説明する。図６は、第５実施形態のプローブ端子５０を用いた導電パッド（被測定物）Ｐの測定状態を示す概略縦断面図である。プローブ端子５０は、第４実施形態のプローブ端子４０の構成に加えて、測定用孔４３の開口を覆う蓋部材５１が設けられたものである。尚、それ以外の構成及び作用効果は第４実施形態と同じであるため、図６では図５と同じ符号を付し、ここでは説明を省略する。
【００３１】
蓋部材５１には、図６に示すように、開閉可能な給気弁５２が設けられ、この給気弁５２を介して内部の空気を外部に排出しまたは外部の空気を内部に導入することが可能となっている。このような構成によれば、給気弁５２の開閉によって測定用孔４３の内部の圧力を任意に調節することができるので、周囲の大気圧等の測定環境に影響を受けることなく、測定用孔４３の内部と密閉空間１５の内部との間に圧力差を確実に持たせ、探触部材１３を導電パッドＰの側に向かって凸状に弾性変形させることができる。尚、本実施形態でも第１実施形態の探触部材１３を用いたが、これに代えて、第２実施形態の探触部材２１または第３実施形態の探触部材３１を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、導電パッド以外の他の被測定物の測定にも適用可能である。
【００３３】
尚、上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ、或いは製作手順等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１０…プローブ端子
１１…測定用孔
１２…基板
１２ａ…上面（基板）
１２ｂ…底面（基板）
１３…探触部材
１４…密閉部材
２２…導電体
２３…弾性体
４４…脱気用孔
５１…蓋部材
５２…給気弁
【図１】
0005447327.tif 000002
【図２】
0005447327.tif 000003
【図３】
0005447327.tif 000004
【図４】
0005447327.tif 000005
【図５】
0005447327.tif 000006
【図６】
0005447327.tif 000007