(57)【要約】【課題】被検査体の電極へのダメージを抑えるとともに被検査体の電極との安定した電気的接続を得ることができる接触子を備える接触検査装置を提供する。【解決手段】接触検査装置は、被検査体に接触して検査を行う接触子を備える接触検査装置であって、前記接触子は、基端部分と、被検査体と接触する針先を有する針先部分と、前記基端部分と前記針先部分との間に位置する弾性変形部と、を備え、前記基端部分と前記針先部分との軸線が一致し、前記弾性変形部は、前記針先が前記被検査体に押し付けられた状態で、前記針先部分の軸線方向に加わる圧縮力を受けて変形し、該変形によって前記針先を支点とする前記針先部分の揺動に変換するように構成され、当該接触検査装置は、前記接触子の針先部分が、前記針先を前記被検査体に押し付けられた状態で該針先を支点に揺動する方向に変位可能に構成されている。【選択図】図２
2014021064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査体に接触して検査を行う接触子を備える接触検査装置であって、
前記接触子は、
基端部分と、
被検査体と接触する針先を有する針先部分と、
前記基端部分と前記針先部分との間に位置する弾性変形部と、
を備え、
前記基端部分と前記針先部分との軸線が一致し、
前記弾性変形部は、前記針先が前記被検査体に押し付けられた状態で、前記針先部分の軸線方向に加わる圧縮力を受けて変形し、該変形によって前記針先を支点とする前記針先部分の揺動に変換するように構成され、
当該接触検査装置は、前記接触子の針先部分が、前記針先を前記被検査体に押し付けられた状態で該針先を支点に揺動する方向に変位可能に構成されている、
ことを特徴とする接触検査装置。
【請求項２】
被検査体に接触して検査を行う接触子を備える接触検査装置であって、
前記接触子は、
基端部分と、
被検査体と接触する針先を有する針先部分と、
前記基端部分と前記針先部分との間に位置する弾性変形部と、
を備え、
前記基端部分と前記針先部分との軸線が一致し、
前記弾性変形部は、前記基端部分及び前記針先部分の軸線と交差する方向に突出する弓形部を備え、
前記弓形部は、該弓形部の作る円の中心位置が前記基端部分及び前記針先部分の軸線に対して前記弓形部と反対側に位置するように構成され、
当該接触検査装置は、前記接触子の針先部分が、前記針先を前記被検査体に押し付けられた状態で前記弓形部の突出方向に変位可能に構成されている、
ことを特徴とする接触検査装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の接触検査装置において、
前記弾性変形部は前記基端部分及び前記針先部分の軸線と交差する方向に突出する弓形部を備え、
前記弓形部は円弧に形成されている、
ことを特徴とする接触検査装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の接触検査装置において、
前記針先部分の軸線方向及び前記針先部分の前記変位可能方向の両方向に対して交差する方向において前記針先部分の変位を規制する第１規制部を備える、
ことを特徴とする接触検査装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の接触検査装置において、
前記針先部分の前記変位可能方向と反対側への前記針先部分の変位を規制する第２規制部を備える、
ことを特徴とする接触検査装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の接触検査装置において、
前記基端部分と前記弾性変形部とは前記基端部分の軸線に対して鈍角で連なり、
前記針先部分と前記弾性変形部とは前記針先部分の軸線に対して鈍角で連なる、
ことを特徴とする接触検査装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の接触検査装置において、
前記針先は凸曲面に形成されている、
ことを特徴とする接触検査装置。
【請求項８】
請求項７に記載の接触検査装置において、
前記凸曲面の中心軸線は、前記針先部分の軸線方向及び前記針先部分の前記変位可能方向の両方向に対して交差する方向と平行である、
ことを特徴とする接触検査装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の接触検査装置において、
一対の前記接触子が被検査体の電極に接触し、前記一対の接触子は面対称に配置されている、
ことを特徴とする接触検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路の通電試験等に用いる接触検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体集積回路のような被検査体では、該被検査体が仕様書通りに製造されているか否かの通電試験が行われる。この種の通電試験は、被検査体の電極に個々に押圧される複数の接触子を備えた、プローブカード、プローブユニット、プローブブロック等の接触検査装置を用いて行われる。この種の接触検査装置は、被検査体の電極と、テスターとを電気的に接続し、検査を行うために用いられる。
【０００３】
この種の接触検査装置において、第１の基板と、該第１の基板に重ねた状態に配置された第２の基板と、該第２の基板の被検査体に対向する面に配置され、前記第２の基板を介して前記第１の基板に電気的に接続されている複数の片持ち梁いわゆるカンチレバー構造の接触子を備えた接触検査装置がある（例えば特許文献１）。
【０００４】
また、上記接触検査装置において、前記カンチレバー構造の接触子に代えて導電性金属細線から製造されたニードル構造の接触子を備えたものがある（例えば特許文献２）。この接触子を備えた接触検査装置は、一般に垂直型プローブカードとして知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３４０６５４号公報
【特許文献２】特開２０１０−２１０３４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
カンチレバー構造の接触子を備えた接触検査装置では、図１５（Ａ）に示すようにカンチレバー構造の接触子１００を被検査体１０２の電極１０６に接触させて通電試験を行う。前記通電試験を行う際、一般に被検査体１０２を＋Ｚ方向（図１５（Ａ）参照）に変位させ、接触子１００の針先１０４に被検査体１０２の電極１０６を押圧させる。
【０００７】
このとき、図１５（Ｂ）に示すように接触子１００の針先１０４は、被検査体１０２の電極１０６の表面上を図１５（Ａ）のＸ軸方向において−Ｘ方向へ滑って移動し、前記表面に擦り作用を与える。これにより針先１０４は、電極１０６の表面に形成された酸化膜層１０８を除去し、電極１０６の導電体層１１０との電気的接触を得て、通電状態となる。
【０００８】
しかし、針先１０４によって除去された酸化膜層１０８は削りくずとなる。削りくずとなった酸化膜の一部は、針先１０４に付着し、或いは通電に伴って溶着する。前記酸化膜の一部は非導電性であることから、通電試験を重ねるたびに接触子１００の接触抵抗が高くなる。その結果、削りくずが付着又は溶着した接触子１００では、正常な通電試験を行うことができなくなる。
【０００９】
さらに、電極１０６において、接触子１００の滑り動作により酸化膜層１０８を除去することからその表面には大きな接触痕が生じる。即ち大きな凹状部ができる。この接触痕の部分は、接触痕ができていない他の表面部分に対して凹んだ状態になるので、被検査体が製品に実装される際のボンディングの際に接続不良が生じる虞が多くなる。あるいは被検査体の電極１０６の耐久性を損ねる虞がある。
【００１０】
また、ニードル構造の接触子を備えた接触検査装置では、図１６（Ａ）に示すようにニードル構造の接触子１１２を被検査体１１４の電極１１６に接触させた後、被検査体１１４を＋Ｚ方向（図１６（Ａ）参照）に変位させ、接触子１１２の針先１１８に被検査体１１４の電極１１６を押圧させる。
【００１１】
このとき、図１６（Ｂ）に示すように接触子１１２の針先１１８は、被検査体１１４の電極１１６の表面に形成された酸化膜層１２０を突き刺し、電極１１６の導電体層１２２との電気的接触を得て、通電状態となる。
【００１２】
しかし、この接触検査装置では、針先１１８と導電体層１２２との電気接触を安定させるため、一定以上の接触圧力が必要であり、その接触圧力は全て被検査体１１４の電極１１６に負荷されることから、電極１１６がダメージを受ける虞がある。  
また、上記カンチレバー構造の接触子１００と同様に、この接触子１１２においても電極１１６との間に酸化膜層１２０の一部が削りくずとして接触子１１２に付着あるいは溶着し、正常な通電試験を行えなくなる問題があった。
【００１３】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、被検査体の電極へのダメージを抑えるとともに被検査体の電極との安定した電気的接続を得ることができる接触子を備える接触検査装置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】
【００１４】
上記課題を達成するため、本発明の第１の態様の接触検査装置は、被検査体に接触して検査を行う接触子を備える接触検査装置であって、前記接触子は、基端部分と、被検査体と接触する針先を有する針先部分と、前記基端部分と前記針先部分との間に位置する弾性変形部とを備え、前記基端部分と前記針先部分との軸線が一致し、前記弾性変形部は、前記針先が前記被検査体に押し付けられた状態で、前記針先部分の軸線方向に加わる圧縮力を受けて変形し、該変形によって前記針先を支点とする前記針先部分の揺動に変換するように構成され、当該接触検査装置は、前記接触子の針先部分が、前記針先を前記被検査体に押し付けられた状態で該針先を支点に揺動する方向に変位可能に構成されていることを特徴とする。
【００１５】
ここで「軸線が一致」とは、基端部分の軸線と針先部分の軸線との厳密な一致を指すものではなく、前記針先部分に該針先を支点とする揺動が生じる範囲内であれば前記針先部分が揺動する方向及び該揺動する方向と反対の方向にずれていても許容するものとする。
【００１６】
本態様によれば、当該接触検査装置が備える接触子は、前記基端部分と前記針先部分との間に位置する弾性変形部を備える。そして、該弾性変形部は前記針先が前記被検査体に押し付けられた状態で、前記針先部分の軸線方向に加わる圧縮力を受けて変形し、該変形によって前記針先を支点とする前記針先部分の揺動に変換するように構成されている。即ち、該接触子の針先部分は、針先を被検査体に接した状態で押し付けられることにより該針先を支点に揺動して変位するように構成されている。  
更に、当該接触検査装置は、前記接触子の針先部分が、前記揺動する方向に対して変位を可能に構成されている。即ち、前記揺動する方向に対して変位を規制するものはない。  
従って、当該接触子の針先部分は、検査時には、針先を被検査体に接した状態で押し付けられることにより該針先を支点に揺動して変位する。これにより、前記針先は被検査体に対し滑り動作が抑制され、電極の酸化膜層を抉り取ることはほとんどない。よって、本態様の接触検査装置は、検査に際して被検査体の電極へのダメージを抑えることができる。
【００１７】
また、本態様の接触検査装置において、前記接触子の前記針先部分が電極に対して前記針先を支点として揺動する。従って、揺動する際、針先との摩擦により前記針先と接触する電極の表面の酸化膜層の一部に電極の導電体が露出する。前記接触子の針先は、露出した導電体と接触することから、前記接触子と前記電極とは良好な電気的接続を得ることができる。
【００１８】
本発明の第２の態様の接触検査装置は、被検査体に接触して検査を行う接触子を備える接触検査装置であって、前記接触子は、基端部分と、被検査体と接触する針先を有する針先部分と、前記基端部分と前記針先部分との間に位置する弾性変形部と、を備え、前記基端部分と前記針先部分との軸線が一致し、前記弾性変形部は、前記基端部分及び前記針先部分の軸線と交差する方向に突出する弓形部を備え、前記弓形部は、該弓形部の作る円の中心位置が前記基端部分及び前記針先部分の軸線に対して前記弓形部と反対側に位置するように構成され、当該接触検査装置は、前記接触子の針先部分が、前記針先を前記被検査体に押し付けられた状態で前記弓形部の突出方向に変位可能に構成されていることを特徴とする。
【００１９】
ここで「軸線が一致」とは、前記第１の態様と同様に、基端部分の軸線と針先部分の軸線との厳密な一致を指すものではなく、前記針先部分に該針先を支点とする揺動が生じる範囲内であれば前記針先部分が揺動する方向及び該揺動する方向と反対の方向にずれていても許容するものとする。
【００２０】
本態様によれば、接触子の前記弾性変形部は、前記基端部分及び前記針先部分の軸線と交差する方向に突出する弓形部を備える。そして、前記弓形部は、該弓形部の作る円の中心位置が前記基端部分及び前記針先部分の軸線に対して前記弓形部と反対側に位置するように構成されている。接触子のこの構成によって、該接触子の針先部分は、針先を被検査体に押し付けられた状態で該針先を支点に揺動して変位する。  
更に、当該接触検査装置は、前記接触子の針先部分が、前記揺動する方向に対して変位を可能に構成されている。即ち、前記揺動する方向に対して変位を規制するものはない。  
従って、当該接触子の針先部分は、検査時には、針先を被検査体に接した状態で押し付けられることにより該針先を支点に揺動して変位する。これにより、第１の態様と同様の作用効果を得ることができる。
【００２１】
本発明の第３の態様は、第１の態様または第２の態様において、前記弾性変形部は前記基端部分及び前記針先部分の軸線と交差する方向に突出する弓形部を備え、前記弓形部は円弧に形成されていることを特徴とする。  
本明細書においては、「円弧」とは、正円、楕円等の一つの曲線で作られた形状だけではなく、多角形状等の複数の直線で構成された円に近い形状も含む意味で使われている。
【００２２】
本態様によれば、第１の態様または第２の態様と同様の作用効果に加え、前記弾性変形部が前記軸線と交差する方向に突出する円弧に形成されている。従って、針先に加わる圧縮力により前記弾性変形部が上下方向に滑らかに撓み、前記軸線方向と交差する方向にバランス良く変形する。前記弾性変形部は、この変形により前記針先が前記電極に押圧された際、前記針先と前記電極とをより安定して接触させることができる。
【００２３】
本発明の第４の態様は、第１の態様から第３の態様のいずれか一の態様において、前記針先部分の軸線方向及び前記針先部分の前記変位可能方向の両方向に対して交差する方向において前記針先部分の変位を規制する第１規制部を備えていることを特徴とする。
【００２４】
本態様によれば、第１の態様から第３の態様のいずれか一の態様と同様の作用効果に加え、前記針先部分の軸線方向及び前記針先部分が揺動する方向の両方向に対して交差する方向への前記針先部分の変位を規制することができる。  
一般に複数の接触子を備える接触検査装置において、前記交差する方向には他の接触子が整列されて配置されている。本態様によれば当該第１規制部によって、配列方向に隣り合う接触子同士が接触して短絡する虞を低減できる。
【００２５】
本発明の第５の態様は、第１の態様から第４の態様のいずれか一の態様において、前記針先部分の前記変位可能方向と反対側への前記針先部分の変位を規制する第２規制部を備えることを特徴とする。
【００２６】
本態様によれば、第１の態様から第４の態様のいずれか一の態様と同様の作用効果に加え、前記針先部分の前記変位可能方向と反対側への前記針先部分の揺動を規制するように第２規制部が設けられている。従って、前記針先と前記電極との接触状態において前記針先が前記電極上を前記針先部分の前記変位可能方向と反対側へ滑って移動することを当該第２規制部によって規制することができる。これにより、前記電極が前記針先に擦られることによりダメージを受ける虞を一層低減することができる。
【００２７】
また、前記針先部分の前記変位可能方向と反対側の方向への前記針先部分の移動を規制することができることから、前記針先部分の前記変位可能方向及び前記反対側の方向に沿って設けられた複数の電極において電極間隔を狭ピッチ化することができる。
【００２８】
本発明の第６の態様は、第１の態様から第５の態様のいずれか一の態様において、前記基端部分と前記弾性変形部とは前記基端部分の軸線に対して鈍角で連なり、前記針先部分と前記弾性変形部とは前記針先部分の軸線に対して鈍角で連なることを特徴とする。
【００２９】
本態様によれば、第１の態様から第５の態様のいずれか一の態様と同様の作用効果に加え、前記基端部分と前記弾性変形部とが鈍角で連なり、前記針先部分と前記弾性変形部とが鈍角で連なっている。従って、前記弾性変形部には、前記基端部分及び前記針先部分の軸線と直交する方向に直線部分が形成されない。これにより、前記針先部分がカンチレバー構造となることがなく、針先が電極に対して滑る動作を抑制することができる。
【００３０】
本発明の第７の態様の接触検査装置は、第１の態様から第６の態様のいずれか一の態様において、前記針先は凸曲面に形成されていることを特徴とする。  
本態様によれば、第１の態様から第６の態様のいずれか一の態様と同様の作用効果に加え、針先が凸曲面に形成されている。従って、前記針先を支点とする前記針先部分の揺動を滑らかなものとすると共に、前記針先部分の前記変位可能方向と反対側に針先が滑って前記針先部分が変位することを抑制することができる。
【００３１】
本発明の第８の態様の接触検査装置は、第７の態様において、前記凸曲面の中心軸線は、前記針先部分の軸線方向及び前記針先部分の前記変位可能方向の両方向に対して交差する方向と平行であることを特徴とする。
【００３２】
尚、ここで「平行」とは、前記針先部分の軸線方向及び前記針先部分の前記変位可能方向の両方向に対して交差する方向と前記針先の前記凸曲面の中心軸線とが完全に平行であることを指すものではなく、前記針先部分に該針先を支点とする揺動が生じる範囲内であれば前記針先部分の軸線方向及び前記針先部分の前記変位可能方向の両方向に対して交差する方向と前記針先の前記凸曲面の中心軸線とが完全な平行状態でなくとも許容するものとする。
【００３３】
本態様によれば、第７の態様と同様の作用効果に加え、前記凸曲面の軸線が前記針先部分の軸線方向及び前記針先部分の前記変位可能方向の両方向に対して交差する方向と平行になるように前記凸曲面が形成されている。従って、前記凸曲面の曲面と針先部分の揺動方向が一致し、前記揺動をより滑らかなものとし、前記電極へのダメージを抑えることができる。
【００３４】
本発明の第９の態様は、第１の態様から第８の態様のいずれか一の態様において、一対の前記接触子が被検査体の電極に接触し、前記一対の接触子は面対称に配置されていることを特徴とする。
【００３５】
本態様によれば、第１の態様から第８の態様のいずれか一の態様と同様の作用効果に加え、ケルビン接続を実現することができる。即ち、前記針先部分が前記針先を支点とした揺動を行うことから、前記針先と前記電極との接触領域を小さくすることができる。これにより、一対の接触子を面対称に配置するとともに前記針先を前記電極に接触させて、前記一対の接触子と前記電極との間でケルビン接続を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施例に係る接触検査装置の側面図。
【図２】第１の実施例に係る接触子の斜視図。
【図３】第１の実施例に係る接触子の側面図。
【図４】第１の実施例に係る接触子の揺動状態を示す側面図。
【図５】第１の実施例に係る接触子の揺動状態の針先を示す側断面図。
【図６】第２の実施例に係る接触子の側面図。
【図７】（Ａ）は第３の実施例に係る接触子の側面図であり、（Ｂ）は第４の実施例に係る接触子の側面図。
【図８】第５の実施例に係る接触子の側面図。
【図９】（Ａ）は第６の実施例に係る針先の斜視図であり、（Ｂ）は第７の実施例に係る針先の斜視図。
【図１０】（Ａ）は第８の実施例に係る針先の斜視図であり、（Ｂ）は第９の実施例に係る針先の斜視図。
【図１１】第１０の実施例に係る針先の斜視図。
【図１２】（Ａ）は第１１の実施例に係る接触子の揺動前の斜視図であり、（Ｂ）は第１１の実施例に係る接触子の揺動後の斜視図。
【図１３】第１２の実施例に係る接触子の揺動前の斜視図。
【図１４】（Ａ）は第１２の実施例に係る接触子の揺動前の側面図であり、（Ｂ）は第１２の実施例に係る接触子の揺動後の側面図。
【図１５】（Ａ）は従来技術におけるカンチレバー構造の接触子の側面図であり、（Ｂ）は、従来技術におけるカンチレバー構造の接触子の針先と電極との接触状態を示す模式図。
【図１６】（Ａ）は従来技術におけるニードル構造の接触子の側面図であり、（Ｂ）は、従来技術におけるニードル構造の接触子の針先と電極との接触状態を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施例において同一の構成については、同一の符号を付し、最初の実施例においてのみ説明し、以後の実施例においてはその構成の説明を省略する。
【００３８】
図１は「接触検査装置」の一実施形態であるプローブカード１０を示している。一般にプローブカード１０は、プローブ基板１２と、インターポーザー基板１４と、インターポーザー基板１４の被検査体１６に対向する面に複数配置された接触子１８とを備えて構成されている。
【００３９】
プローブ基板１２において、Ｚ軸方向における被検査体１６と対向する側（図１参照）と反対側には複数の導電性部２０が形成されている。導電性部２０はそれぞれテスター（図示せず）に接続されている。また、プローブ基板１２において、Ｚ軸方向における被検査体１６と対向する側（図１参照）にはインターポーザー基板１４が配置されている。インターポーザー基板１４には、Ｚ軸方向における被検査体１６と対向する側（図１参照）に複数の接触子１８が整列されて配置されている。さらにインターポーザー基板１４内部には、図示しない複数の内部配線が設けられており、各接触子１８とプローブ基板１２の導電性部２０とを電気的に接続する。
【００４０】
接触子１８は、後述する基端部分２２がインターポーザー基板１４に接続され且つ固定されている。また、針先部分２４の針先２６が被検査体１６の電極２８に対して接触し、プローブ基板１２及びインターポーザー基板１４を介してテスターと電極２８とを電気的に接続する。
【００４１】
また、接触検査装置１０において、接触子１８が被検査体１６の電極２８と接触した後、被検査体１６を図１においてＺ軸方向上方にわずかに変位させ、被検査体１６の電極２８を接触子１８に押圧させる。このため、後述するが接触子１８は、針先２６を支点に針先部分２４が揺動し、電極２８と接触子１８とを良好な電気的接続状態とする。  
当該接触検査装置１０は、前記接触子１８の針先部分２４が、前記針先２６を前記被検査体１６の電極２８に押し付けられた状態で該針先２６を支点に揺動する方向に変位可能に構成されている。即ち、前記揺動する方向に対して変位を規制するものはない構造である。
【００４２】
＜＜＜第１の実施例＞＞＞
次いで、第１の実施例に係る接触検査装置１０に備えられた接触子１８について詳説する。図２及び図３を参照するに、接触子１８は、インターポーザー基板１４に接続されて固定される基端部分２２と、被検査体１６の電極２８と接触する針先２６を備える針先部分２４と、基端部分２２と針先部分２４との間に設けられた弾性変形部３０とを備えて構成されている。
【００４３】
基端部分２２は、図２及び図３においてＺ軸方向に沿って延びている。基端部分２２の＋Ｚ方向側端部はインターポーザー基板１４に固定され、一方、−Ｚ方向側端部は弾性変形部３０と滑らかに連なっている。弾性変形部３０は基端部分２２からＺ軸方向に沿って延びるとともにＸ軸方向に湾曲しながら突出している。
【００４４】
弾性変形部３０は、図２及び図３においてＸ軸方向に突出する弓形部３２を備えている。弓形部３２は円弧３４として形成されている。また弾性変形部３０において、円弧３４の中心点Ｃは、Ｘ軸方向において基端部分２２及び針先部分２４を挟んで弾性変形部３０が突出する側（図３において＋Ｘ方向）と反対側（図３において−Ｘ方向）に位置している。すなわち円弧３４は中心点Ｃに対して半径Ｒの円弧として形成されている。また、弾性変形部３０は、−Ｚ方向側端部において針先部分２４に滑らかに連なっている。
【００４５】
針先部分２４は、Ｚ軸方向に沿って延び、−Ｚ方向側端部に被検査体１６の電極２８と接触する針先２６を備えている。また、針先部分２４のＺ軸方向における中心軸線は、基端部分２２のＺ軸方向における中心軸線と一致するように構成されている。
【００４６】
針先２６は、針先部分２４の先端に位置し、−Ｚ方向に突出する凸曲面３６として構成されている。本実施例においては、半円柱状に形成され、円の頂部が被検査体１６の電極２８と接触するように構成されている。また、針先２６の凸曲面３６の中心軸線はＹ軸方向に延び、針先部分２４の軸線方向（Ｚ方向）及び後述する該針先部分の変位可能方向（＋Ｘ方向）の両方向に対して交差する方向（Ｙ方向）と平行になるように構成されている。すなわち、凸曲面３６の中心軸線は弾性変形部３０の弓形部３２（円弧３４）の中心軸線と平行になるように構成されている。
【００４７】
接触子１８は、その材料として鉄、銅、ニッケル等の導電性物質、より詳細には、低抵抗の金属により構成され、ニッケルコバルト、ニッケル銅等のニッケル合金で構成されている。また、接触子１８は、電鋳、メッキ、打ち抜き（プレス）、フォトリソグラフィー等の技術で形成されている。
【００４８】
次いで、図４及び図５を参照して接触子１８が電極２８に押圧された時における動作について詳説する。接触子１８に被検査体１６の電極２８が接触した後、被検査体１６は＋Ｚ方向に所定量変位する。すなわちオーバードライブＯＤが実行され、接触子１８は被検査体１６の電極２８により押圧された状態となる。
【００４９】
図４において、被検査体１６が＋Ｚ方向に所定量オーバードライブＯＤすると、接触子１８には、軸線方向に沿って圧縮力が作用する。この圧縮力により、弾性変形部３０はＸ軸方向においてＸ方向に撓んで変形する。この変形により、針先部分２４は弾性変形部３０のＸ方向への変形量に応じて、針先２６を支点として＋Ｘ方向に揺動する。すなわち、針先部分２４は、針先２６を支点に＋Ｘ方向を変位可能方向として揺動する。
【００５０】
図５において針先２６は、被検査体１６の電極２８に押圧されると、電極２８の表面に押し込まれる。そして、針先部分２４は、弾性変形部３０のＸ方向への変位により電極２８の表面に押し込まれた針先２６を支点としてＸ方向に揺動する。この際、針先２６は、該針先が押し込まれることにより針先２６の周囲に盛り上がった電極２８の酸化膜層３８により、Ｘ軸方向及びＹ軸方向への移動を規制される。また、針先２６の凸曲面３６が針先部分２４の揺動方向に沿うように形成されていることから、針先部分２４の揺動をスムーズなものとなる。
【００５１】
また、針先２６が電極２８に押し込まれた状態で針先部分２４がＸ方向に揺動することにより針先２６と酸化膜層３８との間に摩擦が生じることから、酸化膜層３８に亀裂が生じ、導電体層４０が電極２８の表面に露出することとなる。この露出した導電体層４０と針先２６とが接触し、良好な電気的接続が確立する。
【００５２】
また、針先２６が電極２８に対して押し込まれた状態で針先部分２４が揺動することから、電極２８の表面を擦って削ることがなく、或いは表面を擦って削る虞が少ない。このため、酸化膜層３８が削りくずとして針先２６に付着することがなく、或いは付着する虞が少ない。さらに、針先２６と電極２８との接触部位は非常に小さいことから、電極２８に与えるダメージが小さくなる。また、電極２８の耐久性を損ねる虞がなく、あるいは耐久性を損ねる虞が少ない。
【００５３】
＜＜＜第２の実施例＞＞＞
第２の実施例は、弾性変形部４２が円弧状ではなく、多角形により形成されている点で第１の実施例と相違する。弾性変形部４２は、図６においてＸ方向に突出する弓形部４４として構成されている。弾性変形部４２は、複数の直線部４６が全体として多角形を構成するように互いに連なっている。また、多角形の弾性変形部４２において、直線部４６同士の接続部における中点４７を仮想線で結ぶと円弧４８となる。
【００５４】
弾性変形部４２すなわち弓形部４４が作る円弧４８の中心点Ｃ１は、基端部分２２及び針先部分２４を挟んで、弾性変形部４２の突出する側と反対側（図６において−Ｘ方向）に位置している。さらに、前記仮想線で結ばれた円弧４８は中心点Ｃ１に対して半径Ｒ１の円弧として形成されている。
【００５５】
また、基端部分２２に隣接する直線部４６は、基端部分２２の軸線に対し直線部４６の中心線が鈍角θ１となるように構成されている。また、針先部分２４に隣接する直線部４６は、針先部分２４の軸線に対し直線部４６の中心線が鈍角θ２となるように構成されている。尚、弾性変形部４２において多角形を構成する直線部４６は、少なくとも２つ以上備えていればよい。
【００５６】
＜＜＜第３の実施例＞＞＞
図７（Ａ）を参照して第３の実施例を説明する。第３の実施例は基端部分２２の軸線と針先部分２４の軸線とが完全一致していない点で第１の実施例と相違する。図７（Ａ）において針先部分２４は、その軸線が基端部分２２の軸線に対して−Ｘ方向にずらして構成されている。  
このように、基端部分２２の軸線と針先部分２４の軸線との厳密な一致は必要ない。前記針先部分２４に該針先２６を支点とする揺動が生じる範囲内であれば前記針先部分２４が揺動する方向及び該揺動する方向と反対の方向にずれていてもよい。
【００５７】
＜＜＜第４の実施例＞＞＞
図７（Ｂ）を参照して第４の実施例を説明する。第４の実施例は、複数の弾性変形部５２，５４を備えている点で第１の実施例と相違する。第１弾性変形部５２は基端部分２２に連なるように構成されている。第１弾性変形部５２は図７（Ｂ）においてＸ方向に突出し、円弧５６を形成している。第１弾性変形部５２の円弧５６の中心点Ｃ３は、基端部分２２及び針先部分２４の軸線に対して第１弾性変形部５２が突出する側と反対側（図７（Ｂ）において−Ｘ側）に位置している。即ち、円弧５６は、中心点Ｃ３から半径Ｒ３の距離に形成されている。
【００５８】
また、第１弾性変形部５２に連なるとともに針先部分２４と連なるように第２弾性変形部５４が設けられている。第２弾性変形部５４は、図７（Ｂ）において−Ｘ方向に突出する円弧５８として形成されている。該円弧５８の中心点Ｃ４は、基端部分２２及び針先部分２４の軸線に対して第２弾性変形部５４が突出する側と反対側（図７（Ｂ）においてＸ側）に位置している。即ち、円弧５８は、中心点Ｃ４から半径Ｒ４の距離に形成されている。
【００５９】
本実施例では、針先部分２４が針先２６を支点にして電極２８に対して揺動することができる範囲において、第１弾性変形部５２の半径Ｒ３及び第２弾性変形部５４の半径Ｒ４を設定することができる。また、本実施例では、第１弾性変形部５２が変形する際、第２弾性変形部５４を−Ｘ方向に押すことから針先部分２４の揺動をし易くする。尚、図示の例では針先部分２４は、針先２６を支点に−Ｘ方向側に揺動する。
【００６０】
＜＜＜第５の実施例＞＞＞
図８を参照して第５の実施例を説明する。第５の実施例は被検査体１６に複数設けられている電極２８の１つに対して第１の実施例の接触子１８を２つ配置した点で相違する。図８において、一対の接触子１８ａ，１８ｂは面対象となるように配置され、一方の接触子１８ａの円弧３４ａの中心点Ｃ５は、他方の接触子１８ｂの弾性変形部３０ｂが突出している側に位置している。また、他方の接触子１８ｂの円弧３４ｂの中心点Ｃ６は、一方の接触子１８ａの弾性変形部３０ａが突出している側に位置している。
【００６１】
本実施例では、針先２６ａ，２６ｂが互いにＸ軸方向には滑って移動する虞がない、或いはその虞が少ないことから、一方の接触子１８ａの針先２６ａと他方の接触子１８ｂの針先２６ｂとが接触して短絡する虞がない、或いはその虞が少ない。このため、一方の接触子１８ａの針先２６ａと他方の接触子１８ｂの針先２６ｂとの間隔を小さくすることができ、被検査体１６に複数設けられた電極２８の１つに対して２つの接触子１８ａ，１８ｂを配置することができる。
【００６２】
このように、一方の接触子１８ａを用いて電位差を計測し、他方の接触子１８ｂを用いて電流を測定することによりケルビンコンタクトをコンパクトに実現することができる。
【００６３】
＜＜＜第６ないし第１０の実施例＞＞＞
接触子１８を側面視（Ｙ軸方向から見て）した際に針先２６も種々の形状を取り得る。図９（Ａ）、図９（Ｂ）、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）及び図１１はこれを示すものである。図９（Ａ）、図９（Ｂ）、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）及び図１１を参照するに第６の実施例ないし第１０の実施例の針先６０，６４，６８，７２，７８の側面図が示されている。
【００６４】
図９（Ａ）に示された第６の実施例に係る針先６０は、Ｘ軸方向に沿って矩形に形成されている。針先部分２４が針先６０を支点にしてＸ軸方向に揺動する際に電極２８と接触する角部６２は針先部分２４が揺動しやすいように面取りされて曲面に形成されている。
【００６５】
図９（Ｂ）に示された第７の実施例に係る針先６４は、Ｘ軸方向に沿って台形に形成されている。針先部分２４が針先６４を支点にしてＸ軸方向に揺動する際に電極２８と接触する角部６６は針先部分２４が揺動しやすいように面取りされて曲面に形成されている。
【００６６】
図１０（Ａ）に示された第８の実施例に係る針先６８は、Ｘ軸方向に沿って矩形に形成されている。針先部分２４が針先６８を支点にしてＸ軸方向に揺動する際に電極２８と接触する角部７０は第６の実施例と異なり、面取りされていない。このため、針先部分２４が揺動する際、角部７０は電極２８に食い込み、針先部分２４がＸ軸方向に移動することを規制する。
【００６７】
図１０（Ｂ）に示された第９の実施例に係る針先７２は、Ｘ軸方向及びＹ方向において半球状に形成されている。針先７２は、電極２８に押圧されて電極２８に押し込まれた際、ＸＹ平面において電極２８との接触部は円状に形成されることから、Ｘ方向及びＹ方向の移動を規制される。このため、針先部分２４が揺動する際、針先７２により針先部分２４がＸ軸方向及びＹ軸方向の両方向に対して移動することを規制する。
【００６８】
図１１に示された第１０の実施例に係る針先７８は、該針先７８が揺動方向に交差するように形成されている点で図９（Ａ）に示された第６の実施例の針先６０と相違する。針先７８は、Ｙ軸方向に沿って矩形に形成されている。また、針先部分２４が針先７８を支点にしてＸ軸方向に揺動する際に電極２８と接触する角部８０は、面取りされていない。
このため、針先部分２４が揺動する際、角部８０は電極２８に食い込み、針先部分２４がＸ軸方向に移動することを規制する。また、角部８０は電極２８と線接触することから、導電領域が増大し、導電性を向上させることができる。
【００６９】
＜＜＜第１１の実施例＞＞＞
図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）を参照して第１１の実施例を説明する。図１２（Ａ）は接触子の揺動前の斜視図であり、図１２（Ｂ）は接触子の揺動後の斜視図である。  
第１１の実施例は、Ｙ軸方向において整列させられた複数の接触子１８において接触子１８間にＹ軸方向への変位を規制する第１規制部が接触検査装置１０に設けられている。
【００７０】
図１２（Ａ）は、複数の接触子１８の針先２６が被検査体１６の電極２８にそれぞれ接触している状態を示している。接触子１８ｃ,１８ｄ，１８ｅはＹ軸方向に間隔をおいて整列している。第１規制部７４は、各接触子１８ｃ,１８ｄ，１８ｅの各針先部分２４ｃ，２４ｄ，２４ｅの間に配置され、Ｘ軸方向に伸びている。第１規制部７４はセラミック等の絶縁体で構成されている。  
このため、例えば接触子１８ｄがＹ方向に何らかの力で変位しようとしても第１規制部７４が接触子１８ｄのＹ方向の変位を規制し、隣り合う接触子１８ｃ，１８ｅとの短絡を防止することができる。このため、被検査体１６の電極２８のＹ軸方向におけるピッチ間隔を狭小化することができる。
【００７１】
図１２（Ｂ）は、複数の接触子１８の針先２６が揺動した後の状態である。同図に示すように、第１規制部７４はＹ軸方向における各接触子１８ｃ,１８ｄ，１８ｅの間に位置することから、各接触子１８ｃ,１８ｄ，１８ｅが電極２８に押圧された状態で各針先部分２４ｃ，２４ｄ，２４ｅが揺動しても該揺動を妨げることがない。
【００７２】
＜＜＜第１２の実施例＞＞＞
図１３、図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）を参照して第１２の実施例を説明する。第１２の実施例は、各接触子の弾性変形部３０が突出した側と反対側において針先部分が−Ｘ方向に滑って移動することを規制する第２規制部７６が接触検査装置１０に設けられている点で第１１の実施例と相違する。
【００７３】
接触検査装置１０は、第１規制部７４と、弾性変形部３０が突出する側と反対側すなわち−Ｘ方向側において各接触子１８ｃ,１８ｄ，１８ｅの各針先部分２４ｃ，２４ｄ，２４ｅに対向し、各針先部分２４ｃ，２４ｄ，２４ｅとわずかに距離を開けて近接する第２規制部７６とを備えている。第２規制部７６は、各針先２６ｃ，２２ｄ，２２ｅが弾性変形部３０が突出する側（＋Ｘ方向側）に揺動することを規制しないが、各針先２６ｃ，２２ｄ，２２ｅが何らかの外的要因により−Ｘ方向に滑って移動することを規制する。
【００７４】
またこれにより、インターポーザー基板１４においてＸ軸線方向において整列させられて配置された接触子１８同士がＸ軸線方向において接触して短絡することを防止することができる。このため、被検査体１６の電極２８のＸ軸方向におけるピッチ間隔を狭小化することができる。  
尚、本実施例では、接触検査装置１０が第１規制部７４と第２規制部７６とを備える構成としたが、第２規制部７６のみを備える構成としてもよい。
【００７５】
上記説明をまとめると、本実施形態のプローブカード１０は、被検査体１６に接触して検査を行う接触子１８を備えるプローブカード１０であって、接触子１８は、基端部分２２と、被検査体１６と接触する針先２６を有する針先部分２４と、基端部分２２と針先部分２４との間に位置する弾性変形部３０とを備え、基端部分２２と針先部分２４との軸線が一致し、弾性変形部３０は、針先２６が被検査体１６に押し付けられた状態で、針先部分２４の軸線方向に加わる圧縮力を受けて変形し、該変形によって針先２６を支点とする針先部分２４の揺動に変換するように構成され、当該接触検査装置１０は、接触子１８の針先部分２４が、針先２６を被検査体１６に押し付けられた状態で該針先２６を支点に揺動する方向に変位可能に構成されている。
【００７６】
また、本実施形態のプローブカード１０は、被検査体１６に接触して検査を行う接触子１８を備えるプローブカード１０であって、接触子１８は、基端部分２２と、被検査体１６と接触する針先２６を有する針先部分２４と、基端部分２２と針先部分２４との間に位置する弾性変形部３０とを備え、基端部分２２と針先部分２４との軸線が一致し、弾性変形部３０は、基端部分２２及び針先部分２４の軸線と交差する方向に突出する弓形部３２を備え、該弓形部３２は、弓形部３２の作る円の中心点Ｃが基端部分２２及び針先部分２４の軸線に対して弓形部３２と反対側に位置するように構成され、当該プローブカード１０は、接触子１８の針先部分２４が、針先２６を被検査体１６に押し付けられた状態で弓形部３２の突出方向に変位可能に構成されている。
【００７７】
弾性変形部３０は基端部分２２及び針先部分２４の軸線と交差する方向に突出する弓形部を３２備え、前記弓形部３２は円弧３４に形成されている。接触検査装置１０は、針先部分２４の軸線方向（Ｚ軸方向）及び針先部分２４の前記変位可能方向（＋Ｘ方向）の両方向に対して交差する方向（Ｙ軸方向）において前記針先部分２４の変位を規制する第１規制部７４を備えている。  
また、接触検査装置１０は、針先部分２４の前記変位可能方向（＋Ｘ方向）と反対側（−Ｘ方向）への針先部分２４の変位を規制する第２規制部７６を備えている。
【００７８】
プローブカード１０において基端部分２２と弾性変形部３０とは基端部分２２の軸線に対して鈍角で連なり、針先部分２４と弾性変形部３０とは針先部分２４の軸線に対して鈍角で連なっている。
【００７９】
また、針先２６は凸曲面３６に形成されている。さらに、凸曲面３６の中心軸線は、針先部分２４の軸線方向（Ｚ軸方向）及び針先部分２４の変位可能方向（＋Ｘ方向）の両方向に対して交差する方向（Ｙ軸方向）と平行である。また、プローブカード１０において、一対の接触子１８が被検査体１６の電極２８に接触し、一対の接触子１８は面対称に配置されている。
【００８０】
尚、本発明は上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８１】
１０  接触検査装置、１２  プローブ基板、１４  インターポーザー基板、
１６  被検査体、１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ  接触子、
２０  導電性部、２２  基端部分、２８  電極、
２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ  針先部分、
２６，２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ，６０，６４，６８，７２，７８  針先、
３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，４２，５０  弾性変形部、
３２，３２ａ，３２ｂ，４４  弓形部、
３４，３４ａ，３４ｂ，４８，５６，５８  円弧、３６  凸曲面、３８  酸化膜層、
４０  導電体層、４６  直線部、４７  中点、５２  第１弾性変形部、
５４  第２弾性変形部、６２，６６，７０，８０  角部、７４  第１規制部、
７６  第２規制部、Ｃ，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６  中心点、
ＯＤ  オーバードライブ、Ｒ，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６  半径、
θ１，θ２  鈍角
【図１】
2014021064.tif 000003
【図２】
2014021064.tif 000004
【図３】
2014021064.tif 000005
【図４】
2014021064.tif 000006
【図５】
2014021064.tif 000007
【図６】
2014021064.tif 000008
【図７】
2014021064.tif 000009
【図８】
2014021064.tif 000010
【図９】
2014021064.tif 000011
【図１０】
2014021064.tif 000012
【図１１】
2014021064.tif 000013
【図１２】
2014021064.tif 000014
【図１３】
2014021064.tif 000015
【図１４】
2014021064.tif 000016
【図１５】
2014021064.tif 000017
【図１６】
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