(57)【要約】  プローブカードやカードホルダの熱膨張に起因して生じるプローブ針の先端位置の変動を抑制できるようにしたプローブカード固定装置、プローブ検査装置、プローブ検査方法及びプローブカードを提供する。プローブカード（１０）をプローバに固定するプローブカード固定装置であって、プローバの筐体に固定するためのコネクションリング（３０）と、コネクションリング（３０）との間でプローブカード（１０）の外周部を挟持するためのカードホルダ（２０）と、プローブカード（１０）の中央部とコネクションリング（３０）とを固定するためのＰＣＬＳ（５０）と、を備える。
2013190844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブカードをプローバに固定するプローブカード固定装置であって、
前記プローバの筐体に固定するためのコネクションリングと、
前記コネクションリングとの間で前記プローブカードの外周部を挟持するためのカードホルダと、
前記プローブカードの中央部と前記コネクションリングとを固定するためのロック装置と、を備えることを特徴とするプローブカード固定装置。
【請求項２】
前記ロック装置は、
前記プローブカードの前記中央部に固定される第１の部品と、
前記コネクションリングに固定される第２の部品と、
前記第１の部品と前記第２の部品とを連結して固定する第３の部品と、を有することを特徴とする請求項１に記載のプローブカード固定装置。
【請求項３】
前記第１の部品は、
前記プローブカードの前記コネクションリングと接する側の面から離間して配置された支持部材と、
前記プローブカードと前記支持部材との間に介在する複数本の支柱と、を有し、
前記複数本の支柱は、前記第２の部品よりも線膨張係数の小さい材料で構成されていることを特徴とする請求項２に記載のプローブカード固定装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか一項に記載のプローブカード固定装置と、
プローブカードと、を備え、
前記プローブカードに前記プローブカード固定装置が取り付けられていることを特徴とするプローブ検査装置。
【請求項５】
カードホルダとコネクションリングとによって外周部が挟持されるプローブカードを用いてプローブ検査を行う際に予め、
前記プローブカードの前記コネクションリングと接する側の面上にロック装置を配置し、該ロック装置を用いて、前記プローブカードの前記中央部と前記コネクションリングとを固定しておくことを特徴とするプローブ検査方法。
【請求項６】
前記プローブ検査を行う際に予め、
前記コネクションリングをプローバの筐体に固定しておくことを特徴とする請求項５に記載のプローブ検査方法。
【請求項７】
一方の面側にプローブ針の先端が位置するプローブカード基板と、
前記プローブカード基板の他方の面側に離間して配置された支持部材と、
前記プローブカード基板と前記支持部材との間に介在する複数本の支柱と、を備え、
前記複数本の支柱は、第１の支柱と、前記第１の支柱よりも前記プローブカード基板の中心部から離れて配置された第２の支柱と、を有し、
前記第２の支柱の熱膨張率は、前記第１の支柱の熱膨張率よりも大きいことを特徴とするプローブカード。
【請求項８】
前記複数本の支柱は、前記第１の支柱と前記第２の支柱とをそれぞれ複数本ずつ有し、
前記複数本の第１の支柱は、前記プローブカード基板の中心部に円の中心がある第１の円周上で等間隔に配置されており、
前記複数本の第２の支柱は、前記第１の円周と同心円で、且つ前記第１の円周よりも径が大きい第２の円周上で等間隔に配置されていることを特徴とする請求項７に記載のプローブカード。
【請求項９】
前記複数本の支柱は、前記プローブカード基板の中心部上に配置された第３の支柱をさらに有し、
前記第３の支柱の熱膨張率は、前記第１の支柱の熱膨張率よりも小さいことを特徴とする請求項８に記載のプローブカード。
【請求項１０】
前記第２の支柱は前記第１の支柱よりも本数が多いことを特徴とする請求項７から請求項９の何れか一項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、プローブカード固定装置、プローブ検査装置、プローブ検査方法及びプローブカードに関し、特に、プローブカードやカードホルダの熱膨張に起因して生じるプローブ針の先端位置の変動を抑制できるようにしたプローブカード固定装置、プローブ検査装置、プローブ検査方法及びプローブカードに関する。
【背景技術】
【０００２】
ウエーハに形成されたＩＣチップを検査するために用いられるプローブカードは、カード基板と、複数本のプローブ針（ニードルとも呼ばれる。）と、を有する。検査工程では、複数本のプローブ針をＩＣチップの電極パッドにそれぞれ接触させて、ＩＣチップの電気的特性を測定する。また、検査効率の向上等を目的に、ウエーハを高温状態にしてＩＣチップの電気的特性を測定することが行われている（例えば、特許文献１〜３を参照。）。また、近年では、半導体装置の微細化、高集積化に伴ってプローブ針の狭ピッチ化が進み、プローブ針と電極パッドとの位置合わせをより高精度なものとすることが要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−９８３３０号公報
【特許文献２】特開２００９−２００２７２号公報
【特許文献３】特開２００５−１８１２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ウエーハを高温状態にして検査を行う（即ち、高温検査を行う）場合、ウエーハを固定しているステージを、ステージに内蔵されたヒータで加熱する。これにより、ウエーハは予め設定された温度まで加熱される。ここで、ウエーハの上方にはプローブカードが配置されているため、ウエーハからの放射熱や、電極パッドと接するプローブ針からの伝導熱によって、プローブカードの下面は温められて、その温度が上昇する。このとき、プローブカードには厚みがあり、また金属と比べて伝熱性が低く、さらに上面の側には高温の熱源がないこと等の理由から、プローブカードの上面と下面との間で温度差（熱勾配）が生じる。そして、この上下面の温度差を原因として、プローブカードには「下側に凸となる反り変形」が生じてしまう、という課題があった。また、プローブカードを保持するカードホルダも放射熱の影響を受けて膨張し、変形を生じてしまう。【０００５】
さらに、変形の度合いは、ウエーハとプローブカード（カードホルダ）との位置関係によって変動する。例えば、ウエーハ４１０の外周部に位置するＩＣチップ４１１を検査するときと、ウエーハ４１０の中心部に位置するＩＣチップ４１１を検査するときとでは、プローブカード４００の下面４０１が受ける放射熱の大きさに差異があり、反り変形の大きさが異なる。【０００６】
具体的には、図１８（ａ）及び（ｂ）に示すように、ウエーハ４１０の外周部に位置するＩＣチップ４１１を検査するときは、プローブカード４００の一部はステージ４２０の上方から外側へ出ているため、この外側に出ている部分が受ける放射熱は小さく、プローブカード４００の温度は相対的に低くなる。それゆえ、プローブカード４００に生じる反り変形は小さい。反り変形が小さいと、プローブ針４０２の先端位置の下側への変位量は小さいため、プローブ針４０２が電極パッドを押圧する力（即ち、押し圧）は予め設定した値（即ち、設定値）の範囲内に収まる。このため、図１８（ｂ）に示すように、プローブ針４０２との接触により電極パッドに形成される針跡は小さくて済む。【０００７】
一方、図１９（ａ）及び（ｂ）に示すように、ウエーハ４１０の中心部に位置するＩＣチップ４１１を検査するときは、プローブカード４００はステージ４２０の上方からはみ出さないため、プローブカード４００の下面４０１が受ける放射熱は大きく、プローブカード４００の温度は相対的に大きくなる。それゆえ、プローブカード４００に生じる反り変形は大きい。反り変形が大きいと、プローブ針４０２の先端位置の下側への変位量は大きいため、押し圧は設定値を超える。このため、図１９（ｂ）に示すように、電極パッドに残される針跡は大きくなる。
押し圧が大きい場合は、プローブ針４０２の先端は電極パッドを擦りながらはみ出してパシベーション膜に至り、さらにパシベーション膜を擦って傷めてしまう可能性があった。また、プローブ針４０２の先端が電極パッドを突き破って、下方のデバイス構造を破壊してしまう可能性もあった。【０００８】
なお、引用文献１には、線膨張率の小さい支持板にプローブ針を固定することで針位置の変位を軽減することが記載されている。しかし、この方式でも温度が非常に高温低温の場合は、基板の熱による膨張（即ち、熱膨張）の影響を針位置は受けてしまう。また、快削セラミック製の針押さえの縦方向の線膨張も無視できない。また、引用文献２には、プローブ基板と補強板との間に伝熱部材を介在させることにより、プローブ基板から補強板への放熱性を高めることが記載されている。しかし、この方式でもプローブ基板の上下面間の温度差を小さくすることは困難であり、上下面間の温度差に起因した反り変形を軽減することは難しい。【０００９】
さらに、引用文献３には、プローブカードを保持するカードホルダが開示されている。このカードホルダには、その中心部に位置する開口部の開口端から外周端に向けて切り込み部や透孔（以下、スリット）が複数設けられている。しかし、この方式では、カードホルダが熱膨張することにより生じる横方向への応力は、横方向に沿って設けられたスリットが変形することにより吸収可能であるが、厚さ方向への応力は、例えばスリットが厚さ方向に沿って設けられているわけでないので、十分に吸収することはできないと考える。【００１０】
また、厚さ方向への応力に対応する方法として、カードホルダを従来よりも厚くする方法も考えられる。しかし、この方法では、カードホルダとウエーハとの離間距離を確保するために、カードホルダを厚くした分だけプローブ針を長くする必要があり、プローブ針の変位量のばらつきが大きくなる可能性がある。
そこで、この発明はこのような事情に鑑みてされたものであって、プローブカードやカードホルダの熱膨張に起因して生じるプローブ針の先端位置の変動を抑制できるようにしたプローブカード固定装置、プローブ検査装置、プローブ検査方法及び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】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るプローブカード固定装置は、プローブカードをプローバに固定するプローブカード固定装置であって、前記プローバの筐体に固定するためのコネクションリングと、前記コネクションリングとの間で前記プローブカードの外周部を挟持するためのカードホルダと、前記プローブカードの中央部と前記コネクションリングとを固定するためのロック装置と、を備えることを特徴とする。ここで、「カードホルダ」とは、例えば、プローブカードの外周部を保持する環状の支持板のことである。また、「コネクションリング」とは、例えば、プローブカードとテスターとを電気的に接続する環状の中継基板のことである。【００１２】
また、上記のプローブカード固定装置において、前記ロック装置は、前記プローブカードの前記中央部に固定される第１の部品と、前記コネクションリングに固定される第２の部品と、前記第１の部品と前記第２の部品とを連結して固定する第３の部品と、を有することを特徴としてもよい。
また、上記のプローブカード固定装置において、前記第１の部品は、前記プローブカードの前記コネクションリングと接する側の面から離間して配置された支持部材と、前記プローブカードと前記支持部材との間に介在する複数本の支柱と、を有し、前記複数本の支柱は、前記第２の部品よりも線膨張係数の小さい材料で構成されていることを特徴としてもよい。【００１３】
本発明の別の態様に係るプローブ検査装置は、上記のプローブカード固定装置と、プローブカードと、を備え、前記プローブカードに前記プローブカード固定装置が取り付けられていることを特徴とする。
本発明のさらに別の態様に係るプローブ検査方法は、カードホルダとコネクションリングとによって外周部が挟持されるプローブカードを用いてプローブ検査を行う際に予め、前記プローブカードの前記コネクションリングと接する側の面上にロック装置を配置し、該ロック装置を用いて、前記プローブカードの前記中央部と前記コネクションリングとを固定しておくことを特徴とする。【００１４】
また、上記のプローブ検査方法において、前記プローブ検査を行う際に予め、前記コネクションリングをプローバの筐体に固定しておくことを特徴としてもよい。
本発明のさらに別の態様に係るプローブカードは、一方の面側にプローブ針の先端が位置するプローブカード基板と、前記プローブカード基板の他方の面側に離間して配置された支持部材と、前記プローブカード基板と前記支持部材との間に介在する複数本の支柱と、を備え、前記複数本の支柱は、第１の支柱と、前記第１の支柱よりも前記プローブカード基板の中心部から離れて配置された第２の支柱と、を有し、前記第２の支柱の熱膨張率は、前記第１の支柱の熱膨張率よりも大きいことを特徴とする。【００１５】
また、上記のプローブカードにおいて、前記複数本の支柱は、前記第１の支柱と前記第２の支柱とをそれぞれ複数本ずつ有し、前記複数本の第１の支柱は、前記プローブカード基板の中心部に円の中心がある第１の円周上で等間隔に配置されており、前記複数本の第２の支柱は、前記第１の円周と同心円で、且つ前記第１の円周よりも径が大きい第２の円周上で等間隔に配置されていることを特徴としてもよい。【００１６】
また、上記のプローブカードにおいて、前記複数本の支柱は、前記プローブカード基板の中心部上に配置された第３の支柱をさらに有し、前記第３の支柱の熱膨張率は、前記第１の支柱の熱膨張率よりも小さいことを特徴としてもよい。ここで、プローブカード基板の中心部は、電子部品を配置することが難しい、いわゆるデッドスペースである。中心部がデッドスペースである理由は、電気特性を有利にするため、電子部品をプローブ針とプローブカード基板の接続点にできる限り近づけたい場合が多く、一方、プローブ針は放射状に配置される場合が多く、さらにプローブカード基板の中心部をＧＮＤにする場合が多く、結果的にプローブカードに中心に部品を実装する場合は極めて少なくなるためである。
また、上記のプローブカードにおいて、前記第２の支柱は前記第１の支柱よりも本数が多いことを特徴としてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の一態様によれば、プローブカードの外周部よりも内側の部位（例えば、中心部）は、プローブカード固定装置によってコネクションリングに連結されて固定される。そして、コネクションリングはプローバの筐体に固定することができる。プローバの筐体は、高温検査の熱源（例えば、ステージ内のヒータ）から離れており、熱変動は小さい。熱変動の小さい筐体をプローブカードの支持点とすることできるので、プローブカードの「下側に凸となる反り変形」や、カードホルダの変位や変形によるプローブカードの下側への移動を抑制することができる。これにより、プローブ針の先端位置の変動を抑制する（例えば、変位量を極めて小さくする）ことができる。【００１８】
本発明の一態様によれば、第１、第２の支柱の熱膨張率の差により、プローブカード基板には反り変形に対抗する力が加わる。これら２つの力が相殺し合うことにより、プローブカード基板の上下面の温度差に起因して生じる反り変形を軽減することができる。これにより、プローブ針の先端位置の変位量を小さくすることができる。
【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検査装置１００の要部構成例を示す断面図。
【図２】ＰＣＬＳ５０の下側部品５１と上側部品６１の構成例を示す斜視図。
【図３】ＰＣＬＳ５０の構成例を示す平面図。
【図４】高温検査時にプローブカード１０に加わる力Ｆ１、Ｆ２及びＦ３を示す概念図。
【図５】ＰＣＬＳ５０の着脱例を示す図。
【図６】発明者が行ったＰＣＬＳの効果を検証した結果を示す図。
【図７】ＰＣＬＳ５０の変形例を示す図。
【図８】ＰＣＬＳ５０の変形例を示す図。
【図９】本発明の第２実施形態に係るプローブカード２００の構成例を示す図。
【図１０】高温検査時にプローブカード基板１１０に加わる力Ｆ１、Ｆ２を示す図。
【図１１】プローブカード２００の変形例を示す図。
【図１２】プローブカード２００の変形例を示す図。
【図１３】本発明の第３実施形態に係るプローブカード３００の構成例を示す図。
【図１４】プローブカード３００の変形例を示す図。
【図１５】プローブカード３００の変形例を示す図。
【図１６】プローブカード３００の変形例を示す図。
【図１７】本発明の第４実施形態に係る支持板３３０の構成例を示す図。
【図１８】課題を説明するための図。
【図１９】課題を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明による実施形態を、図面を用いて説明する。なお、以下に説明する各図において、同一の構成で同一の機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
《第１実施形態》
（構成）
図１は、本発明の第１実施形態に係るプローブ検査装置１００の要部構成例を示す断面図である。プローブ検査装置１００は、例えばウエーハに形成されたＩＣチップの電気的特性や機能を検査するための装置である。図１に示すように、このプローブ検査装置１００は、ウエーハを載置して固定するステージ１と、筐体３と、ステージ１の上方に配置されたプローブカード１０と、プローブカード１０を保持するカードホルダ２０と、プローブカード１０と図示しないテスターとを電気的に接続するコネクションリング３０と、ＰＣＬＳ（Probe Card Lock System）５０とを備える。
【００２１】
ステージ１及び筐体３は、プローバの一部である。ステージ１には、例えばヒータ等の熱源が内蔵されている。ステージ１に内蔵されたヒータにより、ステージ１上に載置されているウエーハを加熱する。これにより、ウエーハを予め設定した温度まで加熱して、高温検査を行うことが可能となる。また、筐体３は、プローバの上面側の一部及び側面側を覆っており、例えば塗装された鉄板又はステンレス板など、高剛性の金属からなる。
【００２２】
プローブカード１０は、カード基板１１を有する。カード基板１１は、例えばガラスエポキシからなる。カード基板１１の平面視による形状（即ち、平面形状）は、例えば円形である。カード基板１１の大きさは、例えば、直径が１００〜３００ｍｍ、厚さが３．２〜４．８ｍｍである。また、カード基板１１の上面１１ａには、例えば、図示しない回路や電子部品等が取り付けられている。さらに、カード基板１１には、上記の回路や電子部品等に接続された複数本のプローブ針１３が取り付けられている。プローブ針１３は、例えば、カード基板１１の下面１１ｂ側に配置された針押え１５によって固定されており、その先端１３ａはカード基板１１の下面１１ｂ側に位置する。プローブ針１３の本数や配置間隔は、検査対象（即ち、ウエーハに形成されたＩＣチップ）の電極パッドの個数と配置間隔に対応している。また、カード基板１１には、後述する複数本の支柱と連結するために、上面１１ａと下面１１ｂとの間を貫通する複数のネジ穴が設けられている。
【００２３】
カードホルダ２０は、プローブカード１０を着脱可能に保持するものである。このカードホルダ２０の平面形状は、例えば環状（即ち、中心部に開口部を有する形状）である。また、カードホルダ２０の開口部の縁辺には、他の部分と比べて厚みの小さい薄板部２１が設けられている。この薄板部２１にプローブカード１０の外周部が載置される。また、薄板部２１と、薄板部２１の外側に位置する他の部分との間には段差２３が設けられており、薄板部２１は他の部分よりも一段低くなっている。この段差２３は、プローブカード１０の外周に沿って形成されており、薄板部２１に載せられたプローブカード１０の水平方向（例えば、Ｘ、Ｙ軸方向）への移動を制限している。カードホルダ２０の薄板部２１の厚さは例えば２ｍｍ、他の部分の厚さは例えば５ｍｍ、段差は例えば３ｍｍ（＝５ｍｍ−２ｍｍ）である。また、カードホルダ２０の外周部には、図示しないが、筐体３に連結して固定されるためのクランプ機構が設けられている。
【００２４】
なお、カードホルダ２０はステージ１に近く、高温検査時に熱を受け易い位置に配置されている。このため、カードホルダ２０は、例えばノビナイト（登録商標）など、線膨張係数が比較的小さい材料からなることが好ましい。ノビナイト（登録商標）の線膨張係数は、例えば２〜５ｐｐｍ／℃である。これにより、高温検査時にカードホルダ２０が熱膨張することを抑制することができる。
【００２５】
コネクションリング３０は、例えば、図示しないテスターのテストヘッドと、プローブカード１０とを電気的に接続するものである。このコネクションリング３０には、複数のポゴピン（即ち、ピンの先端がバネで伸縮する可動型ピン）３１が貫通して設けられている。コネクションリング３０は、プローブカード１０の上面１１ａ側に配置されている。そして、ポゴピン３１の一端はプローブカード１０の電極部に当接（即ち、突き当てた状態で接触）し、ポゴピン３１の他端はテストヘッドの電極部に当接している。これにより、プローブカード１０の外周部は、カードホルダ２０の薄板部２１とコネクションリング３０のポゴピン３１とによって上下から挟持されている。
【００２６】
また、コネクションリング３０の外周部には、このコネクションリング３０と例えばプローバの筐体３とを連結するためのネジ穴が設けられている。この外周部のネジ穴と、筐体３のネジ穴とにネジ３５を通す（即ち、螺合する）ことによって、コネクションリング３０は筐体３に連結して固定されている（即ち、ネジ止めされている）。
ＰＣＬＳ５０は、プローブカード１０の上面１１ａ側、つまり、プローブカード１０のコネクションリング３０と接する側の面上に配置され、プローブカード１０の外周部よりも内側の部位（例えば、中心部）とコネクションリング３０とを連結して固定するものである。図１に示すように、ＰＣＬＳ５０は、例えば、プローブカード１０の中心部に固定される下側部品５１と、コネクションリング３０に固定される上側部品６１と、上側部品６１と下側部品５１とを連結して固定するためのネジ７１と、を有する。
【００２７】
まず、下側部品５１について説明する。下側部品５１は、プローブカード１０の上面１１ａから離間して配置された下側支持部５２と、プローブカード１０と下側支持部５２との間に介在する複数本の支柱５３と、下側支持部５２を各支柱５３の一端側に固定するためのネジ５４、及び、プローブカード１０を各支柱５３の他端に固定するためのネジ５５を有する。
【００２８】
下側支持部５２はプローブカード１０を支持するものである。下側支持部５２は、例えば、ＪＩＳ規格でＳＵＳ４３０（β＝１０．４×１０−６℃、０〜１００℃）、又は、ＳＵＳ４１０（β＝１１．０×１０−６℃、０〜１００℃）などのステンレス鋼材からなる。ここで、βは熱膨張率を意味する。また、０〜１００℃とは、０〜１００℃の範囲における熱膨張率の値であることを意味する。ステンレス鋼材は安価で加工し易く、しかも高い剛性を容易に得ることができるため、下側支持部５２の材料として好適である。
【００２９】
図２（ａ）及び（ｂ）は、ＰＣＬＳ５０の下側部品５１と上側部品６１の構成例を示す斜視図である。図２（ａ）に示すように、下側支持部５２の形状は、例えば十字（クロス）形である。また、下側支持部５２の大きさは、例えば、十字形の一端から他端までの長さが１００〜３００ｍｍであり、厚さが５〜２０ｍｍである。さらに、図１に示すように、下側支持部５２には、各支柱５３と連結するための複数のネジ穴、及び、上側部品６１と連結するための（即ち、ネジ７１を通すための）ネジ穴がそれぞれ設けられている。
【００３０】
各支柱５３は、プローブカード１０と支持部材とを連結するものである。各支柱５３の長さは例えば１０〜２０ｍｍである。各支柱５３の長さは、プローブカード１０と下側支持部５２との離間距離に相当する。また、図１に示すように、各支柱５３は、その長さ方向（例えば、Ｚ軸方向）に貫通したネジ穴が設けられている。下側支持部５２に設けられているネジ穴と、支柱５３のネジ穴とにネジ５４を通すことによって、各支柱５３は下側支持部５２に連結して固定されている。
【００３１】
また、プローブカード１０に形成されているネジ穴と、支柱５３に形成されているネジ穴とにネジ５５を通すことによって、各支柱５３はプローブカード１０に連結して固定されている。
各支柱５３は、ＰＣＬＳ５０を構成する各部品の中で、プローブカード１０に最も近く、高温検査時に熱を最も受け易い位置に配置される。このため、各支柱５３は例えばスーパーインバー合金（β＝±０．１×１０−６／℃、０〜１００℃）など、熱膨張率の極めて小さい材料からなることが好ましい。また、各支柱５３のネジ穴に通すネジ５４、５５（特に、ネジ５５）も、例えばスーパーインバー合金など、熱膨張率の極めて小さい材料からなることが好ましい。但し、本第１実施形態において、支柱５３やネジ５４、５５を構成する材料はスーパーインバー合金に限定されるものではない。なお、各支柱５３のネジ穴内において、対向するネジ５４とネジ５５との間には、ネジ５４、５５が熱膨張した場合でもこれらが互いを押圧しないように、スペースが確保されていることが好ましい。
【００３２】
次に、上側部品６１について説明する。上側部品６１は、上側支持部６２と、上側支持部６２をコネクションリング３０に連結する連結部６３と、上側支持部６２を連結部６３に固定するためのネジ６４、及び、連結部６３をコネクションリング３０に固定するためのネジ６５（例えば、図２（ｂ）参照）を有する。
上側支持部６２は、プローブカード１０を支持するものである。上側支持部６２は、例えば、ＪＩＳ規格でＳＵＳ４３０又はＳＵＳ４１０などのステンレス鋼材からなる。上述したようにステンレス鋼材は安価で加工し易く、しかも高い剛性を容易に得ることができる。このため、ステンレス鋼材は下側支持部５２だけでなく、上側支持部６２の材料としても好適である。
【００３３】
図２（ｂ）に示すように、上側支持部６２の形状は、例えば十字（クロス）形である。また、上側支持部６２の大きさは、例えば、十字形の一端から他端までの長さが１００〜３００ｍｍであり、厚さが５〜２０ｍｍである。また、図１に示すように、上側支持部６２には、連結部６３と連結するための複数のネジ穴、及び、下側部品５１と連結するための（即ち、ネジ７１を通すための）ネジ穴がそれぞれ設けられている。
【００３４】
連結部６３は、ＰＣＬＳ５０をコネクションリング３０に連結して固定するものであり、例えば、ＪＩＳ規格でＳＵＳ４３０又はＳＵＳ４１０などのステンレス鋼材からなる。連結部６３の形状は、例えば環状である。連結部６３の外周面はコネクションリング３０の内周面に沿っている。連結部６３がコネクションリング３０に取り付けられると、コネクションリング３０の内周面が連結部６３を囲み、連結部６３の水平方向への移動を制限する。
【００３５】
また、この連結部６３には、上側支持部６２と連結するための複数のネジ穴、及び、コネクションリング３０と連結するための複数のネジ穴がそれぞれ設けられている。上側支持部６２のネジ穴と連結部６３に設けられているネジ穴とにネジ６４を通すことによって、上側支持部６２は連結部６３に連結して固定されている。さらに、図２（ｂ）に示すように、連結部６３のネジ穴にネジ６５を通すことによって、連結部６３はコネクションリングに連結して固定されている。なお、ネジ６４、６５は、例えば、ステンレス鋼材からなる。
図３は、ＰＣＬＳ５０の構成例を示す平面図である。図３に示すように、上側支持部６２は、例えば下側支持部５２よりも平面視で大きい。上側支持部６２は、下側支持部５２の上面を全て覆うように下側支持部上に配置されて、ネジ７１で固定される。
【００３６】
（動作・作用）
図４は、高温検査時にプローブカード１０に加わる力Ｆ１、Ｆ２及びＦ３を示す概念図である。プローブカード１０を使用して高温検査を行う場合は、図１に示したステージ上にウエーハを固定した状態で、ステージに内蔵されたヒータに通電してステージを加熱する。これにより、ウエーハはステージを介して、例えば１５０℃〜２００℃まで温度が上昇する。そして、ウエーハの温度が安定したら、ウエーハに形成されたＩＣチップの電極パッドにプローブカード１０のプローブ針を接触させて、ＩＣチップの電気的特性を測定する。
【００３７】
この過程で、プローブカード１０の下面１１ｂには、ウエーハからの放射熱やプローブ針からの伝導熱が伝わる。これにより、プローブカード１０は下面１１ｂの側から温度が上昇し、下面１１ｂと上面１１ａとの間で温度差（熱勾配）が生じる。図４に示すように、この温度差によって、プローブカード１０には「下側に凸となる反り変形」を生じさせようとする力Ｆ１が加わる。
【００３８】
また、プローブカード１０を保持するカードホルダ２０も、ウエーハやステージから放射熱を受けて熱膨張し、下側に変位したり変形しようとする。カードホルダ２０が下側に変位、変形すると、プローブカードはカードホルダに支えられているので重力により、プローブカード１０には下側へ移動しようとする力Ｆ２が生じる。
ここで、プローブカード１０の外周部よりも内側（例えば、中心部）は、ＰＣＬＳ５０によってコネクションリング３０に連結して固定されている。そして、コネクションリング３０はプローバの筐体３に固定されている。プローバの筐体３はステージ等の熱源から離れており、熱変動が小さい。このため、プローバの筐体３を支持点として、ＰＣＬＳ５０はプローブカード１０に上記の力Ｆ１、Ｆ２と向きが反対の力Ｆ３を加えることができる。この力Ｆ３が力Ｆ１、Ｆ２を相殺し、力Ｆ１、Ｆ２を小さくする。
【００３９】
また、高温検査では、ウエーハに対してプローブカード１０を相対的に移動させるため、プローブカード１０やカードホルダ２０が受ける放射熱量は変動し、力Ｆ１、Ｆ２も変動する。例えば、図１８に示したように、ウエーハの中心部から外周部へプローブ針が移動する場合は、クリーニングエリアへ移動する場合は、プローブカード１０の少なくとも一部がステージ１の上方から離れる。プローブカード１０がステージ１の上方から離れると、プローブカード１０の下面１１ｂが受ける放射熱量は小さくなるため、上下面の温度差が小さくなる。これにより、「下側に凸となる反り変形」を生じさせようとする力Ｆ１は、プローブカード内での分布や大きさが変化する。このとき、ＰＣＬＳ５０からプローブカード１０に伝わる力Ｆ３も、例えば各支柱５３で力の作用・反作用の法則にしたがい変化する。このため、ウエーハの外周部に位置するＩＣチップを検査する場合も、力Ｆ３は力Ｆ１、Ｆ２を相殺し、力Ｆ１、Ｆ２を小さくする。
【００４０】
この第１実施形態では、下側部品５１が本発明の「第１の部品」に対応し、上側部品６１が本発明の「第２の部品」に対応し、ネジ７１が本発明の「第３の部品」に対応している。また、下側支持部５２が本発明の「支持部材」に対応している。さらに、ＰＣＬＳ５０が本発明の「ロック装置」に対応している。また、コネクションリング３０とカードホルダ２０及びＰＣＬＳ５０の組み合わせが、本発明の「プローブカード固定装置」に対応している。
【００４１】
（第１実施形態の効果）
本発明の第１実施形態は、以下の効果を奏する。
（１）プローブカード０１の中心部は、ＰＣＬＳ５０によってコネクションリング３０に連結されて固定されている。そして、コネクションリング３０はプローバの筐体３に固定されている。プローバの筐体３は、高温検査の熱源から離れており、熱変動は小さい。熱変動の小さい筐体３をプローブカード１０の支持点とすることできるので、プローブカード１０の熱膨張による「下側に凸となる反り変形」や、カードホルダ２０の変位や変形によるプローブカード１０の下側への移動を抑制することができる。これにより、プローブ針１３について、ＩＣチップの電極パッド等と接触していない非接触状態での先端１３ａの位置（即ち、先端位置）の変動を抑制することができ、非接触状態での先端位置の変位量を極めて小さくすることができる。
【００４２】
（２）ＰＣＬＳ５０は、プローブカード１０の中心部に固定される下側部品５１と、コネクションリング３０に固定される上側部品６１と、下側部品５１と上側部品６１とを連結して固定するネジ７１と、を有する。これにより、プローブカード１０及びコネクションリング３０に対する、ＰＣＬＳ５０の着脱が容易となっている。
例えば図５に示すように、プローブカード１０及びコネクションリング３０にＰＣＬＳ５０を取り付ける場合は、プローブ検査を行う前であって、プローブカード１０をプローバにロードする前に予め、プローブカード１０に下側部品５１を取り付けておく。また、コネクションリング３０をプローバにロードする前に、コネクションリング３０に上側部品６１を予め取り付けておく。そして、プローブカード１０及びコネクションリング３０をプローバにロードした後で、ネジ７１を用いて下側部品５１と上側部品６１を連結して固定する。
【００４３】
また、ＰＣＬＳ５０を取り外す場合は、プローブカード１０及びコネクションリング３０をプローバからアンロードする前に、ネジ７１をネジ穴から取り外して、下側部品５１と上側部品６１の連結状態を解く。次に、プローブカード１０及びコネクションリング３０をプローバからアンロードする。その後、プローブカード１０から下側部品５１を取り外す。また、コネクションリング３０から上側部品６１を取り外す。
このように、ＰＣＬＳ５０を下側部品５１と上側部品６１及びネジ７１で構成することにより、プローブカード１０及びコネクションリング３０に対して、ＰＣＬＳ５０を容易に着脱することが可能である。なお、コネクションリング３０をプローバの筐体３に固定するタイミングは、プローブ検査を行う前であれば、任意のタイミングでよい。
【００４４】
（３）ＰＣＬＳ５０を構成する各部品のうちで、プローブカード１０に最も近く、高温検査時に熱を最も受け易い複数本の支柱５３は、その上側に位置する上側部品６１よりも線膨張係数が小さい材料からなる。例えば、各支柱５３は、線膨張係数が極めて小さいスーパーインバー合金からなる。これにより、高温検査を行う際に、各支柱５３が熱膨張してプローブカード１０を下側に押すことを防ぐことができる。各支柱５３の熱膨張が原因でプローブカード１０に「下側に凸となる反り変形」が生じることを防ぐことができる。
【００４５】
（検証及びその結果）
本発明者は、ＰＣＬＳによるプローブ針の先端位置の変動抑制効果について検証を行った。この検証の結果について説明する。
図６は、本発明者が行ったＰＣＬＳの効果を検証した結果を示すグラフ図である。図６の横軸は時間を示す。また、縦軸は、プローブ針の先端位置の変位量［μｍ］を示す。縦軸のプラス（＋）はＺ軸方向の＋側（即ち、上側）への変位量を示し、マイナス（−）はＺ軸方向の−側（即ち、下側）への変位量を示す。この検証では、図１に示したプローブ検査装置１００において、プローバのステージ１上にウエーハを載置し、この状態でステージ１を１５０℃まで加熱して、高温検査を行う。そして、プローブ針１３の非接触状態での先端位置を５分ごとに測定し、高温検査を行う前の先端位置（初期値：０）に対するＺ軸方向の変位量を記録した。この測定と記録は、４枚のウエーハを連続して高温検査して行った。図６に示すように、４枚のウエーハの各々において、プローブ針１３の先端位置の変動は±５μｍに収まることを確認した。
【００４６】
なお、１枚目における変位量の平均値は、２枚目以降における変位量の平均値よりも低かった。この理由について、本発明者は、１枚目は高温検査を開始した直後であり、プローブカード１０やカードホルダ２０、コネクションリング３０、ＰＣＬＳ５０など、プローブ検査装置１００を構成する各機器の温度が安定していなかったことが関係していると考えている。
【００４７】
（変形例）
上記の第１実施形態では、下側支持部５２及び上側支持部６２のそれぞれの平面形状が十字（クロス）形である場合について説明した。しかしながら、第１実施形態において、下側支持部５２及び上側支持部６２の形状はこれに限定されるものではない。例えば、図７に示すように、下側支持部５２が十字形で、上側支持部６２が一方向に長く延びる矩形であってもよい。また、図８に示すように、下側支持部５２が十字形で、上側支持部６２が円形であってもよい。このような場合であっても、上記の第１実施形態の効果（１）〜（３）と同様の効果を奏する。
【００４８】
《第２実施形態》
（構成）
図９は、本発明の第２実施形態に係るプローブカード２００の構成例を示す図であり、図９（ａ）は平面図、図９（ｂ）は側面図、図９（ｃ）はＸ−Ｘ´断面図である。
図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、このプローブカード２００は、プローブカード基板１１０と、プローブカード基板１１０の上面１１１側に離間して配置された支持部材１３０と、プローブカード基板１１０と支持部材１３０との間に介在する複数本の支柱１５０とを備える。
プローブカード基板１１０は、図示しないプローバに取り付けて使用されるものであり、例えばガラスエポキシからなる。プローブカード基板１１０の平面視による形状（即ち、平面形状）は、例えば正円形である。プローブカード基板１１０の大きさは、例えば、直径が１００〜３００ｍｍ、厚さが３．２〜４．８ｍｍである。
【００４９】
また、このプローブカード基板１１０の上面１１１には、例えば、図示しない回路や電子部品等が取り付けられている。さらに、プローブカード基板１１０には、上記の回路や電子部品等に接続された複数本のプローブ針１２０が取り付けられている。プローブ針１２０は、例えば、プローブカード基板１１０の下面１１２側に配置された針押え１２３によって固定されており、その先端１２１はプローブカード基板１１０の下面１１２側に位置する。プローブ針１２０の本数や配置間隔は、例えば、検査対象となる製品（即ち、ウエーハに形成されたＩＣチップ）の電極パッドの個数と配置間隔に対応している。
【００５０】
また、プローブカード基板１１０には、複数本の支柱１５０の下端をそれぞれ固定するために、上面１１１と下面１１２との間を貫通する複数のネジ穴１１３が設けられている。
支持部材１３０はプローブカード基板１１０を支持するものであり、例えばステンレス鋼材からなる。支持部材１３０は、例えば、図示しないプローバに固定された状態で使用される。図９（ａ）に示すように、この支持部材１３０の平面形状は、例えば十字（クロス）形である。支持部材１３０の大きさは、例えば、十字形の一端から他端までの長さが１００〜３００ｍｍであり、厚さが５〜２０ｍｍである。また、この支持部材１３０には、複数本の支柱１５０の上端を固定するために、支持部材１３０の上面１３１と下面１３２との間を貫通する複数のネジ穴１３３が設けられている。
【００５１】
複数本の支柱１５０は、プローブカード基板１１０と支持部材１３０とを連結するものであり、その長さＬは例えば１０〜２０ｍｍである。この長さＬは、プローブカード基板１１０と支持部材１３０との離間距離に相当する。また、複数本の支柱１５０は、例えば、複数本の第１の支柱１５１と、複数本の第２の支柱１５２とで構成される。
複数本の第１の支柱１５１は、第１の円周１７１上で等間隔に配置されている。ここで、第１の円周１７１は例えば正円の円周であり、プローブカード基板１１０の中心部に円の中心がある仮想円周である。また、複数本の第２の支柱１５２は、第２の円周１７２上で等間隔に配置されている。ここで、第２の円周１７２は例えば正円の円周であり、第１の円周１７１と同心円で（即ち、円の中心を共有し）、且つ、第１の円周１７１よりも径が大きい仮想円周である。図９は、４本の第１の支柱１５１が第１の円周１７１上で等間隔に配置され、４本の第２の支柱１５２が第１の円周１７１上で等間隔に配置され、且つ、第１の支柱１５１と第２の支柱１５２とが円の径方向（例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）で列をなしている場合を例示している。
【００５２】
また、第１の支柱１５１及び第２の支柱１５２には、例えば、下端から上端に至る貫通したネジ穴がそれぞれ設けられている。そして、図９（ｃ）に示すように、例えば、第１の支柱１５１はプローブカード基板１１０の側からネジ１６１で固定されると共に、支持部材１３０の側からネジ１６６で固定されている。第１の支柱１５１の長さ方向（例えば、Ｚ軸方向）の中間部で、ネジ１６１とネジ１６６との間にスペースが確保されている。同様に、第２の支柱１５２はプローブカード基板１１０の側からネジ１６２で固定されると共に、支持部材１３０の側からネジ１６７で固定されている。第２の支柱１５２の長さ方向の中間部で、ネジ１６２とネジ１６７との間にスペースが確保されている。
【００５３】
また、本発明の第２実施形態では、第２の支柱１５２の熱膨張率（熱膨張係数）は、第１の支柱１５１の熱膨張率よりも大きい。即ち、第１の支柱１５１の熱膨張率をβ１とし、第２の支柱１５２の熱膨張率をβ２としたとき、下記の（１）式が成り立つように、第１の支柱１５１と第２の支柱１５２はそれぞれ材料が選択されている。
β２＞β１…（１）
例えば、第１の支柱１５１の材料はＪＩＳ規格でＳＵＳ４３０（β＝１０.４×１０−６℃、０〜１００℃）であり、第２の支柱１５２の材料はＪＩＳ規格でＳＵＳ４１０（β＝１１．０×１０−６℃、０〜１００℃）である。０〜１００℃とは、０〜１００℃の範囲における熱膨張率の値であることを意味する。或いは、第１の支柱１５１は熱膨張率がごく小さいスーパーインバー合金（β＝±０．１×１０−６／℃、０〜１００℃）であり、第２の支柱１５２はＪＩＳ規格でＳＵＳ４３０若しくはＳＵＳ４１０であってもよい。本発明の第２実施形態では、（１）式を満たすことを条件に、第１の支柱１５１と第２の支柱１５２の各材料を任意に選択してよい。
【００５４】
また、プローブカード基板１１０の熱膨張係数をβｂとしたとき、β１、β２及びβｂの間には、例えば、下記の（２）式が成り立つ。
βｂ＞β２＞β１…（２）
なお、本発明の第２実施形態では、第１の支柱５１を固定するネジ１６１、１６６は、第１の支柱１５１と同じ材料からなることが好ましい。これにより、第１の支柱１５１とネジ１６１、１６６の熱膨張率が一致するため、第１の支柱１５１とネジ１６１、１６６を一体物とみなすことができ、加熱試験における第１の支柱１５１の膨張・収縮の体積変化量（長さＬの変化量）を制御することが容易となる。また、膨張・収縮の過程で、第１の支柱１５１とネジ１６１、１６６との間に熱膨張率の差に起因するストレスが蓄積することを防ぐことができる。同様の理由から、第２の支柱１５２を固定するネジ１６２、１６７も、第２の支柱１５２と同じ材料からなることが好ましい。
【００５５】
（動作・作用）
図１０は、高温検査時にプローブカード基板１１０に加わる力Ｆ１、Ｆ２を示す概念図である。プローブカード２００を使用して高温検査を行う場合は、図１９に示したように、ステージ上にウエーハを固定した状態で、ステージに内蔵されたヒータに通電してステージを加熱する。これにより、ウエーハはステージを介して、例えば１５０℃〜２００℃まで温度が上昇する。また、ウエーハの上方（即ち、ステージの上方）にプローブカード２００を配置し、ウエーハの温度が安定したら、ウエーハに形成されたＩＣチップの電極パッドにプローブ針１２０を接触させて、ＩＣチップの電気的特性を測定する。
【００５６】
この過程で、ウエーハの上方に配置されたプローブカード基板１１０の下面１１２には、ウエーハからの放射熱やプローブ針からの伝導熱が伝わる。これにより、プローブカード基板１１０は下面１１２の側から温度が上昇し、下面１１２と上面１１１との間で温度差（熱勾配）が生じる。図１０に示すように、この温度差によって、プローブカード基板１１０には「下側に凸となる反り変形」を生じさせる方向の力Ｆ1が加わる。
【００５７】
一方で、プローブカード基板１１０の上面１１１側に配置された複数本の支柱１５０にも、上記の放射熱や伝導熱がプローブカード基板１１０を介して伝わる。そして、このプローブカード基板１１０からの伝熱により、複数本の支柱１５０はそれぞれ温度が上昇する。ここで、（１）式に示したように、第２の支柱１５２の熱膨張率β２は、第１の支柱１５１の熱膨張率β１よりも大きい。このため、第２の支柱１５２は第１の支柱１５１よりも膨張し、第２の支柱１５２は第１の支柱１５１よりもプローブカード基板１１０を下方（即ち、ウエーハ側）に強く押す。その結果、図１０に示すように、プローブカード基板１１０には「上側に凸となる反り変形」を生じさせる方向の力Ｆ２が加わる。「上側に凸となる反り変形」を生じさせようとする力Ｆ２は、「下側に凸となる反り変形」を生じさせようとする力Ｆ１を相殺する。これにより、力Ｆ１を小さくすることができるので、プローブカード基板１１０の上下面の温度差に起因した「下側に凸となる反り変形」を軽減することができる。
【００５８】
また、高温検査では、ウエーハに対してプローブカード２００を相対的に移動させつつ、ウエーハに形成された複数のＩＣチップの一部又は全部を検査する。この過程では、図１８に示したように、ウエーハの外周部に位置するＩＣチップを検査する場合や、プローブカード２００をステージ外のクリーニングエリアへ移動させる場合がある。この場合、プローブカード２００の少なくとも一部がステージの上方から離れる。プローブカード２００がステージの上方から離れると、プローブカード基板１１０の下面１１２が受ける放射熱量は小さくなるため、上下面の温度差が小さくなる。これにより、「下側に凸となる反り変形」を生じさせようとする力Ｆ１は小さくなり、プローブカード基板１１０の反り変形は収束に向かう。また、プローブカード基板１１０から各支柱１５０への伝熱量も小さくなるため、各支柱１５０は熱膨張率に応じて収縮する。これにより、「上側に凸となる反り変形」を生じさせようとする力Ｆ２も小さくなる。
この第２実施形態では、プローブカード基板１１０の下面１１２が本発明の「一方の面」に対応し、上面１１１が本発明の「他方の面」に対応している。
【００５９】
（第２実施形態の効果）
本発明のプローブカードは、以下の効果を奏する。
（１）プローブカード２００は、プローブカード基板１１０と支持部材１３０との間に、第１の支柱１５１と、第１の支柱１５１よりもプローブカード基板１１０の中心部から離れた位置（例えば、外周部）に配置された第２の支柱１５２と、を有する。ここで、第２の支柱１５２の熱膨張率β２は、第１の支柱１５１の熱膨張率β１よりも大きい。
これにより、プローブカード２００を使用して高温検査を行う際に、プローブカード基板１１０には「下側に凸となる反り変形」を生じさせようとする力Ｆ1が加わる。また、第１の支柱１５１と、第２の支柱１５２の熱膨張率の差により、プローブカード基板１１０には反り変形に対抗する力が加わる。これら２つの力が相殺し合うことにより、プローブカード基板１１０の上下面の温度差に起因して生じる反り変形を軽減することができる。
【００６０】
（２）また、第１の支柱１５１と第２の支柱１５２はそれぞれ複数本ずつ用意されており、第１の支柱１５１は第１の円周１７１上で等間隔に配置され、第２の支柱１５２は第２の円周１７２上で等間隔に配置されている。これにより、プローブカード基板１１０を下方に押す力（即ち、押下力）の分布を、プローブカード基板１１０の中心部を同心円状に囲み、且つ、該円の中心から外周に向かって大きくなるように設定することができる。このように設定された押下力は、プローブカード基板１１０に「上側に凸となる反り変形」を生じさせようとする力Ｆ２であり、この力Ｆ２は「下側に凸となる反り変形」を生じさせようとする力Ｆ1と正反対の方向に働く。このため、プローブカード基板１１０の上下面の温度差に起因して生じる反り変形を、より効果的に軽減することができる。
【００６１】
（３）高温検査時に、プローブカード基板１１０の反り変形を軽減できるため、プローブ針１２０の先端位置の変位量を小さくすることができる。これにより、プローブ針１２０の電極パッドに対する押し圧を均一化することができる。また、プローブ針１２０の先端位置の変位量を小さくでき、押し圧を均一化できるため、高温検査の温度をさらに高くする（例えば、２００℃を超える温度とする）ことも可能となる。
【００６２】
（変形例）
（１）なお、複数本の支柱１５０は、例えば、複数本の第１の支柱１５１と、複数本の第２の支柱１５２とで構成される場合について説明した。しかしながら、第２実施形態において、複数本の支柱１５０は第１の支柱１５１及び第２の支柱１５２の２種類に限定されるものではない。例えば図１１に示すように、複数本の支柱１５０には、第１の支柱１５１及び第２の支柱１５２に加え、第３の支柱１５３が含まれていてもよい。この例では、第３の支柱１５３はプローブカード基板１１０の中心部上に配置されている。プローブカード基板１１０の中心部は、電子部品を配置することが難しい、いわゆるデッドスペースであるが、ここに第３の支柱１５３を配置する。
【００６３】
また、第３の支柱１５３の熱膨張率は、第１の支柱１５１の熱膨張率よりも小さい。即ち、第３の支柱１５３の熱膨張率をβ３としたとき、下記の（３）式が成り立つように、第３の支柱１５３は材料が選択される。
β２＞β１＞β３…（３）
例えば、第１の支柱１５１の材料がＪＩＳ規格でＳＵＳ４３０であり、第２の支柱１５２の材料がＪＩＳ規格でＳＵＳ４１０の場合、第３の支柱１５３として、これらよりも熱膨張率がごく小さいスーパーインバー合金を選択することができる。
【００６４】
このような構成であれば、プローブカード基板１１０において、電子部品の配置スペースを犠牲にすることなく、支柱１５０の本数を増やすことができる。また、プローブカード基板１１０の中心部は熱がこもり易い部位であるが、第３の支柱１５３が伝熱経路として機能することにより、プローブカード基板１１０の中心部から支持部材１３０側へ効率良く放熱することが可能となる。
なお、第１の支柱１５１及び第２の支柱１５２と同様、第３の支柱１５３を支持部材１３０の側から指示するネジ１６３と、第３の支柱１５３をプローブカード基板１１０の側から固定するネジ（図示せず）も、第３の支柱１５３と同じ材料からなることが好ましい。
【００６５】
（２）また、第２実施形態では、図１１に示した第１の支柱１５１を省略してもよい。即ち、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、プローブカード基板１１０の中心部に第３の支柱１５３が配置され、外周部に第２の支柱１５２が配置され、中心部と外周部との間の中間部には支柱１５０が配置されていなくてもよい。
このような構成であれば、例えば、プローブカード基板１１０の中間部の上面１１１側にスペースを確保することが容易となる。そして、この確保したスペースにコイル、キャパシタ又はパッケージ化されたＩＣ素子など、種々の電子部品１５５を配置することができる。これにより、プローブカード基板１１０における電子部品の実装密度を高めることができる。なお、図１２に示す変形例では、第３の支柱１５３が本発明の「第１の支柱」に対応する。
【００６６】
（３）また、上記の第２実施形態では、（２）式の関係が成り立つ場合、即ち、プローブカード基板１１０の熱膨張率βｂが第２の支柱１５２の熱膨張率β２よりも大きい場合について説明した。しかしながら、第２実施形態において、熱膨張率の大小関係はこれに限定されるものではない。即ち、下記の式（２）´に示すように、第２の支柱１５２の熱膨張率β２は、プローブカード基板１１０の熱膨張率βｂより大きくてもよい。
β２＞βｂ＞β１…（２）´
例えば、第２の支柱１５２を樹脂材料で構成する、又は、第２の支柱１５２とネジ１６２、１６７を同一の樹脂材料で構成することにより、（２）´式を満たすことが可能である。（２）´式が成り立つときは、第１の支柱１５１及び第２の支柱１５２の熱膨張率の差はさらに大きく、第２の支柱１５２はプローブカード基板１１０の外周部をさらに下方に押すことができる。このため、プローブカード２００に生じる「下側に凸となる反り変形」をさらに軽減することが可能となる。
【００６７】
《第３実施形態》
上記の第２実施形態では、支持部材の平面形状が十字形である場合について説明した。しかしながら、本発明の実施形態において、支持部材の平面形状はこれに限定されるものではない。支持部材の平面形状は、例えば、四角形、六角形などの多角形、或いは、正円形でもよい。また、支持部材は、縦横の寸法に対して厚みが小さい板状のものでもよい。
図１３は、本発明の第３実施形態に係るプローブカード３００の構成例を示す平面図である。図１３に示すように、このプローブカード３００は、プローブカード基板１１０と、プローブカード基板１１０の上面１１１側に離間して配置された支持板２３０と、プローブカード基板１１０と支持部材１３０との間に介在する複数本の支柱１５０とを備える。支持板２３０はプローブカード３００を支持するものであり、例えばステンレス鋼材からなる。支持板２３０は、例えば、図示しないプローバに固定された状態で使用される。
【００６８】
この支持板２３０は、図１３に示すように、この支持板２３０の平面形状は、例えば正円形である。図９に示した支持部材１３０と同様、この支持板２３０にも支柱１５０の上端を固定するために、支持板２３０の上面１１１と下面１１２との間を貫通するネジ穴が複数設けられている。
このプローブカード３００において、第１の支柱１５１及び第２の支柱１５２は、第２実施形態と同一の構成で同一の機能を有する。これにより、第３実施形態は、第２実施形態の効果（１）〜（３）と同様の効果を奏する。また、第３実施形態においても、第２実施形態で説明した変形例（１）〜（３）を適用してよい。
【００６９】
例えば図１４に示すように、複数本の支柱１５０は、第１の支柱１５１及び第２の支柱１５２に加え、第３の支柱１５３を有していてもよい。第３の支柱１５３は、例えばプローブカード基板１１０の中心部上に配置されている。また、上記の（３）式が成り立つように、第１の支柱１５１と第２の支柱１５２及び第３の支柱１５３を構成する材料がそれぞれ選択されている。このような構成であれば、第２実施形態の変形例（１）と同様の効果を奏する。
【００７０】
また、図１４では第１の支柱１５１を省略してもよい。即ち、図１５に示すように、プローブカード基板１１０の中心部に第３の支柱１５３が配置され、外周部に第２の支柱１５２が配置され、中心部と外周部との間の中間部には第１の支柱１５０が配置されていなくてもよい。このような構成であれば、第２実施形態の変形例（２）と同様の効果を奏する。
【００７１】
さらに、図１６に示すように、第２の支柱１５２は第１の支柱１５１よりも本数が多くてもよい。このような構成であれば、第２の円周１７２上における第２の支柱１５２の配置間隔を第１の円周１７１上における第１の支柱１５１の配置間隔に近づけることが可能となる。これにより、第１の円周１７１上と比較して、第２の円周１７２上における押下力の分布が疎となることを防ぐことができる。第２の円周１７２上において、第２の支柱１５２による押下力の分布をより均一に近づけることができる。
この第３実施形態では、支持板２３０が本発明の「支持部材」に対応している。
【００７２】
《第４実施形態》
図１７は、本発明の第４実施形態に係る支持板３３０の構成例を示す平面図である。この支持板３３０の平面形状は例えば正円形であり、その上面１１１から下面１１２に至る貫通したネジ穴１３３が多数形成されている。この支持板３３０には、多数のネジ穴１３３が形成されている。具体的には、支持板３３０の中心部を円の中心とする複数の同心円の各円周上で、複数のネジ穴１３３がそれぞれ等間隔に配置されている。また、この円の中心にもネジ穴１３３が形成されていてもよい。なお、ここでいう円周とは、第２、第３実施形態と同様、仮想円周のことである。
【００７３】
このような構成であれば、例えば、複数のネジ穴１３３の中から任意のネジ穴１３３を選択し、選択したネジ穴１３３にネジを通して支柱１５０を固定することができる。プローブカード基板１１０のネジ穴１３３の位置に応じて、支持板３３０のネジ穴１３３を選択し、そこに支柱１５０を固定することができるため、支持板３３０の汎用性を高めることができる。
本発明は、以上に記載した各実施形態に限定されうるものではない。当業者の知識に基づいて各実施形態に設計の変更等を加えることが可能であり、そのような変形が加えられた態様も本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７４】
１  ステージ
３  筐体
１０  プローブカード
１１  カード基板
１１ａ  上面
１１ｂ  下面
１３  プローブ針
１３ａ  先端
２０  カードホルダ
２１  薄板部
２３  段差
３０  コネクションリング
３１  ポゴピン
５１  下側部品
５２  下側支持部
５３  支柱
３５、５４、５５、６４、６５、７１  ネジ
６１  上側部品
６２  上側支持部
６３  連結部
１００  プローブ検査装置
１１０  プローブカード基板
１１１  （プローブカード基板の）上面
１１２  （プローブカード基板の）下面
１１３  ネジ穴
１２０  プローブ針
１２１  先端
１３０  支持部材
１３１  （支持部材の）上面
１３２  （支持部材の）下面
１３３  ネジ穴
１５０  支柱
１５１  第１の支柱
１５２  第２の支柱
１５３  第３の支柱
１５５  電子部品
１６１、１６２、１６３、１６６、１６７  ネジ
１７１  第１の円周
１７２  第２の円周
２００、３００  プローブカード
２３０、３３０  支持板（正円形で、板状の支持部材）
Ｆ１〜Ｆ３  力
【図１】
2013190844.tif 000003
【図２】
2013190844.tif 000004
【図３】
2013190844.tif 000005
【図４】
2013190844.tif 000006
【図５】
2013190844.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2013190844.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年5月21日(2015.5.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブカードをプローバに固定するプローブカード固定装置であって、
前記プローバの筐体に固定するためのコネクションリングと、
前記コネクションリングとの間で前記プローブカードの外周部を挟持するためのカードホルダと、
前記プローブカードの中央部と前記コネクションリングとを固定して前記筐体を前記プローブカードの支持点とするためのロック装置と、を備えることを特徴とするプローブカード固定装置。
【請求項２】
前記ロック装置は、
前記プローブカードの前記中央部に固定される第１の部品と、
前記コネクションリングに固定される第２の部品と、
前記第１の部品と前記第２の部品とを連結して固定する第３の部品と、を有することを特徴とする請求項１に記載のプローブカード固定装置。
【請求項３】
前記第１の部品は、
前記プローブカードの前記コネクションリングと接する側の面から離間して配置された支持部材と、
前記プローブカードと前記支持部材との間に介在する複数本の支柱と、を有し、
前記複数本の支柱は、前記第２の部品よりも線膨張係数の小さい材料で構成されていることを特徴とする請求項２に記載のプローブカード固定装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか一項に記載のプローブカード固定装置と、
プローブカードと、を備え、
前記プローブカードに前記プローブカード固定装置が取り付けられていることを特徴とするプローブ検査装置。
【請求項５】
カードホルダとコネクションリングとによって外周部が挟持されるプローブカードを用いてプローブ検査を行う際に予め、
前記プローブカードの前記コネクションリングと接する側の面上にロック装置を配置し、該ロック装置を用いて、前記プローブカードの中央部と前記コネクションリングとを固定して前記筐体を前記プローブカードの支持点としておくことを特徴とするプローブ検査方法。
【請求項６】
前記プローブ検査を行う際に予め、
前記コネクションリングをプローバの筐体に固定しておくことを特徴とする請求項５に記載のプローブ検査方法。
【手続補正書】
【提出日】平成27年8月17日(2015.8.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブカードをプローバに固定するプローブカード固定装置であって、
前記プローバの筐体に固定するためのコネクションリングと、
前記コネクションリングとの間で前記プローブカードの外周部を挟持するためのカードホルダと、
前記プローブカードの中央部と前記コネクションリングとを固定して前記筐体を前記プ
ローブカードの支持点とするためのロック装置と、を備え、
前記ロック装置は、
前記プローブカードの前記中央部に固定される第１の部品と、
前記コネクションリングに固定される第２の部品と、
前記第１の部品と前記第２の部品とを連結して固定する第３の部品と、を有し、
前記第１の部品は、
前記プローブカードの前記コネクションリングと接する側の面から離間して配置された支持部材と、
前記プローブカードと前記支持部材とを連結して固定する支柱と、を有するプローブカード固定装置。
【請求項２】
前記支柱は複数本の支柱であり、
前記複数本の支柱は、前記第２の部品よりも線膨張係数の小さい材料で構成されている請求項１に記載のプローブカード固定装置。
【請求項３】
前記支持部材は、
前記プローブカードの全ての面から離間して配置されている、請求項１又は請求項２に記載のプローブカード固定装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか一項に記載のプローブカード固定装置と、
プローブカードと、を備え、
前記プローブカードに前記プローブカード固定装置が取り付けられているプローブ検査装置。
【国際調査報告】
2013190844.tif 000022
2013190844.tif 000023
2013190844.tif 000024
2013190844.tif 000025
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