(57)【要約】【課題】      支持基板へのプローブの固着力を高めることにある。【解決手段】  プローブは、支持基板に取り付けられる一端部及びこれと反対側の他端部を有する板状の座部領域と、該座部領域の他端部から第１の方向へ伸びるアーム領域と、該アーム領域の先端から第１の方向と交差する第２の方向へ突出する先端領域と、該針先領域からさらに第２の方向に突出する針先領域であって被検査体の電極に接触される針先領域とを含む。少なくとも座部領域は、厚さ方向における両面の少なくとも一端部に金層を有する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板に取り付けられる一端部及びこれと反対側の他端部を有する板状の座部領域と、該座部領域の前記他端部から前記第１の方向へ伸びるアーム領域と、該アーム領域の先端から前記第１の方向と交差する第２の方向へ突出する先端領域と、該先端領域からさらに前記第２の方向に突出する針先領域であって被検査体の電極に接触される針先領域とを含み、
少なくとも前記座部領域は、厚さ方向における両面の少なくとも前記一端部に金層を有する、通電試験用プローブ。
【請求項２】
前記金層は、前記座部領域の前記両面全体に形成されている、請求項１に記載の通電試験用プローブ。
【請求項３】
前記金層は、前記座部領域の前記両面と、前記アーム領域の厚さ方向における両面とに形成されている、請求項１に記載の通電試験用プローブ。
【請求項４】
複数の取り付けランドを一方の面に有する支持基板と、それぞれが前記接続ランドに個々に片持ち梁状に取り付けられた複数の通電試験用プローブであってそれぞれが請求項１から３のいずれか１項に記載の複数の通電試験用プローブとを含み、
各通電試験用プローブは、前記座部領域の前記両面の少なくとも前記一端部の側において前記接続ランドに導電性接着剤により接着されている、プローブ基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路のような平板状被検査体の通電試験に用いるプローブ及びプローブ基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路のような平板状被検査体は、それが仕様書通りに製造されているか否かの通電試験をされる。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プローブ（接触子）を備えた、プローブカード、プローブブロック、プローブユニット等、電気的接続装置を用いて行われる。この種の電気的接続装置は、通電試験装置において、被検査体の電極と、通電回路すなわちテスターとを電気的に接続するために利用される。
【０００３】
この種の電気的接続装置に用いられるプローブとして、ホトレジストの露光及びエッチングを行ういわゆるフォトリソグラフィー技術、及びそれによりエッチングされた箇所への電気メッキを行う電気鋳造技術（エレクトロフォーミング技術）等を使用して製作されたブレードタイプのものがある（特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３４０６５４号公報
【０００５】
上記ブレードタイプのプローブは、配線基板やセラミック基板のような支持基板に支持される座部領域（取り付け部）と、該座部領域の下端部から第１の方向へ伸びるアーム領域（アーム部）と、このアーム領域の先端部の下側に一体的に続く先端領域（台座部）と、この先端領域の下端面から下方に突出する針先領域とを含む。
【０００６】
針先領域は、先端領域の下端面から下方に突出する接触部と、先端領域の下端面から下方に突出する基準部とを備えている。そのような複数のプローブは、座部領域の上端部において支持基板に半田のような導電性接着剤により固定されて、プローブ基板に組み立てられる。
【０００７】
組み立てられたプローブ基板は電気的接続装置に組み立てられ、その電気的接続装置は通電試験装置に組み付けられる。そのように組み付けられた状態において、各プローブの接触部は被検査体の電極に押圧される箇所として作用し、基準部は通電試験装置に対するプローブ特に接触部の先端（すなわち、針先）の位置を検出して確定する箇所として用いられる。
【０００８】
上記従来のプローブは、電気的接続装置が通電試験装置に組み付けられた状態において、試験時に針先を被検査体の電極に押圧される。これにより、オーバードライブが各プローブに作用し、各プローブはアーム領域において弾性変形により湾曲されて、針先が被検査体の電極に対して滑る。
【０００９】
上記従来のプローブは、ニッケルやその合金のように高靭性の（しなやかな）金属材料で製作されているから、半田のような導電性接着剤の付着性能が低く、支持部材に強固に取り付けることが難しい。そのように支持基板への固着力が弱いプローブは、厚さ方向への力がわずかに作用するだけで、支持基板から簡単に剥がれてしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、支持基板へのプローブの固着力を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るプローブは、支持基板に取り付けられる一端部及びこれと反対側の他端部を有する板状の座部領域と、該座部領域の前記他端部から前記第１の方向へ伸びるアーム領域と、該アーム領域の先端から前記第１の方向と交差する第２の方向へ突出する先端領域と、該先端領域からさらに前記第２の方向に突出する針先領域であって被検査体の電極に接触される針先領域とを含む。少なくとも前記座部領域は、厚さ方向における両面の少なくとも前記一端部に金層を有する。
【００１２】
前記金層は、前記座部領域の前記両面全体に形成されていてもよいし、前記座部領域の前記両面と、前記アーム領域の厚さ方向における両面とに形成されていてもよい。
【００１３】
本発明に係るプローブ基板は、複数の取り付けランドを一方の面に有する支持基板と、それぞれが前記接続ランドに個々に片持ち梁状に取り付けられた複数の通電試験用プローブであってそれぞれが上記のような構造を有する複数の通電試験用プローブとを含む。各通電試験用プローブは、前記座部領域の前記両面の少なくとも前記一端部の側において前記接続ランドに導電性接着剤により接着されている。
【発明の効果】
【００１４】
プローブは、座部領域の厚さ方向における両面の少なくとも一端部において支持基板の接続ランドに、半田のような導電性接着剤により接着される。金は半田のような導電性接着剤の付着性能が高いから、金層への導電性接着剤の付着性がよい。このため、本発明によれば、支持基板へのプローブの固着力が高い。
【００１５】
座部領域の厚さ方向における両面は、接続ランドに対向しない側面であってむしろ接続ランドに対し角度を有する。そのような面において導電性接着剤により接続ランドに取り付けられていると、導電性接着剤は接続ランドから両面に盛り上がった状態でプローブを接続ランドに取り付ける。このため、本発明によれば、支持基板へのプローブの固着力が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、上下を逆に示している図１及び図２において、左右方向を左右方向、上下方向を上下方向、紙面に垂直の方向を前後方向というが、それらの方向は、通電すべき被検査体を受けるチャックトップの水平面に対する角度に応じて異なる。
【００１７】
図１及び図２参照するに、プローブ１０は、支持基板の接続ランド１２に取り付けられる板状の座部領域１４と、座部領域１４の下端部（図においては、上端部）から左右方向における一方側へ伸びるアーム領域１６と、アーム領域１６の先端から下方（図においては、上方）へ突出する先端領域１８と、針先領域１８からさらに下方（図においては、上方）に突出する針先領域２０とを含み、また全体的に板の形状を有している。
【００１８】
座部領域１４は、板状の取り付け部２２を有しており、また下端部（図においては、上端部）においてアーム領域１６に一体的に続いている。座部領域１４は、プローブ１０が全体的に片持ち梁状となるように、取り付け部２２の上端部（図においては、下端部）において配線基板やセラミック基板のような支持基板の接続ランド１２に取り付けられる。
【００１９】
アーム領域１６は、取り付け部２２の下端部から左右方向における一方の側に伸びる板の形状を有しており、また左右方向に長い長穴２４により形成された上下のアーム部２６，２８を有する。
【００２０】
先端領域１８は、アーム領域１６の先端から下方（図においては、上方）に突出する状態に曲げられている。先端領域１８の厚さ寸法は、図１に示す例のように座部領域１４及び針先領域１６の厚さ寸法より小さくしてもよいし、図２に示す例のように座部領域１４及び針先領域１６の厚さ寸法と同じにしてもよい。
【００２１】
針先領域２０は、先端領域１８の下端面（図においては、上端面）からさらに下方（図においては、上方）に突出する接触部３０を有する。図示の例では、接触部３０は、截頭角錐形の形状を有しているが、截頭円錐形、角錐形、円錐形等、他の形状を有していてもよい。
【００２２】
図示の例では、プローブ１０は、全体をニッケル及びその合金並びに燐青銅等、高靱性の金属材料で製作されているが、針先領域２０をコバルト及びロジウム並びにそれらの合金等、高硬度金属材料で製作してもよい。
【００２３】
プローブ１０は、また、金のメッキ層で形成された金層３２を座部領域１４及びアーム領域１６の厚さ方向における両面全体にわたる範囲に有している。金層３２は、座部領域１４の両面の少なくとも上端部（図においては下端部であり、接続ランド１２への取り付け箇所側の端部）に形成されていればよい。
【００２４】
図２に示すように、プローブ１０は、上下を逆にした状態で、座部領域１４の下端面を接続ランド１２に接触させて接続ランド１２に対し直立する状態に半田のような導電性接着剤３４により接続ランド１２に接着されて、支持基板に直立状態に取り付けられる。
【００２５】
導電性接着剤３４は、例えば、これにレーザ光線を照射することにより溶融させ、レーザ光線の照射を中止することにより固化させることができる。
【００２６】
溶融された導電性接着剤３４は、金層３２に付着しやすく、溶融にともなって座部領域１４の両面の下端部に盛り上がる。このため、プローブ１０は、導電性接着剤３４が座部領域１４の両面の下端部に盛り上がった状態で固化することにより、接続ランド１２に強固に固定される。
【００２７】
通電試験時、プローブ１０は、図１及び図２とは上下を逆にした状態で、接触部３０を被検査体の電極に押圧される。これにより、オーバードライブがプローブ１０に作用し、プローブ１０はアーム領域１６において弾性変形される。
【００２８】
オーバードライブの作用時、プローブ１０にこれの厚さ方向への力が作用しても、プローブ１０は、これが接続ランド１２から剥がし取られることを座部領域１４の両面の下端部に盛り上がった導電性接着剤３４によりに防止される。
【００２９】
上記のようなプローブ１０は、フォトリソグラフィー技術、電気鋳造技術、スパッタリング技術、蒸着技術等を利用して製作することができる。その一例を、図３及び図４を参照して、以下に説明する。
【００３０】
先ず、図３（Ａ）に示すように、ステンレス製の板状の基材４０を準備する。
【００３１】
次いで、図３（Ｂ）に示すように、感光剤のようなレジスト４４を基材４０の一方の面（上面）に塗布した後、座部領域１４、アーム領域１６、先端領域１８及び針先領域２０に対応する凹所４６をレジスト４４に形成するように、レジスト４４を露光及び現像する。
【００３２】
次いで、図３（Ｃ）に示すように、凹所４６から露出する基材４０の上面の露出領域に金メッキを行って、金層４８を凹所４６に形成する。
【００３３】
次いで、図３（Ｄ）に示すように、ニッケル・クロム合金のような金属材料を用いる電気鋳造技術により、座部領域１４、アーム領域１６、先端領域１８及び針先領域２０として作用する導電性金属層５０を凹所４６の残部に形成する。これにより、金層４８の上に導電性金属層５０が一体的に形成される。
【００３４】
次いで、図４（Ａ）に示すように、レジスト４４を除去する。
【００３５】
次いで、図４（Ｂ）に示すように、金属層５０の上面を研磨により平坦面にする。
【００３６】
次いで、図４（Ｃ）に示すように、レジスト５２を、基材４０の上面及び金属層５０の露出した上面に塗布した後、座部領域１４、アーム領域１６、先端領域１８及び針先領域２０に対応する浅い凹所５４をレジスト５２に形成するように、レジスト５２を露光及び現像する。
【００３７】
次いで、図４（Ｄ）に示すように、金属層５０に金メッキを行って、金層５６を金属層５０の上面に形成する。これにより、金層５６が導電性金属層５０の上面に一体的に形成される。
【００３８】
次いで、図４（Ｅ）に示すように、レジスト５２を除去した後、層４８、５０、５６からなる完成部品すなわちプローブ１０を基材４０から剥がす。
【００３９】
上記の方法により製造されたプローブ１０は、これの厚さ方向両面に金層４８、５６を有する。しかし、図１に示すように、座部領域１４及びアーム領域１６の両面にのみ金層３２を形成する場合は、金層４８を形成する行程と、金属層５０を形成する行程とを別個に行えばよい。
【００４０】
次に、図５から図８を参照して、それぞれが上記のように構成された複数のプローブ１０を備えるプローブ基板及びこれを用いる電気的接続装置の実施例について説明する。
【００４１】
図５〜図８を参照するに、電気的接続装置６０は、未切断の複数の集積回路領域（被検査領域）をマトリクス状に有する半導体ウエーハを平板状の被検査体とし、またそのような複数の集積回路領域すなわち被検査領域の通電試験を同時に行うことができるように構成されている。
【００４２】
各被検査領域は、複数のパッド電極を一列に有している。前後方向に隣り合う被検査領域のパッド電極は、一列に整列されている。
【００４３】
電気的接続装置６０は、円形の配線基板６２と、配線基板６２の下面に配置された矩形のプローブ基板６４とを含む。複数のプローブ１０は、プローブ基板６４の配線基板６２と反対側に配置されている。
【００４４】
配線基板６２は、通電試験装置のテスター（通電回路）に接続される複数のテスターランド６６を上面の周縁部に有しており、また図示してはいないがテスターランド６６に個々に電気的に接続された複数の配線を一方の面又は内部に有している。
【００４５】
配線基板６２がガラス入りエポキシ樹脂を用いて製作されている場合、補強部材を配線基板６２の上面に設けてもよく、また電気的接続装置６０に熱が作用するときは、熱膨張による配線基板６２及び補強部材の曲がりを防止する熱変形防止部材を配線基板６２又は補強部材の上に設けてもよい。
【００４６】
図７及び図８に示すように、プローブ基板６４は、それぞれが導電性を有する複数の接続ランド１２及び接続ランド１２に個々に接続された複数の配線７０を電気絶縁基板７２の一方の面に形成している。
【００４７】
接続ランド１２は、図示の例では、配線７０に一対置の形に電気的に接続された接続部であるが、配線７０の一部であってもよい。各配線７０は、配線基板６２の図示しない前記配線に電気的に接続されている。
【００４８】
電気絶縁基板７２は、セラミック基板とこのセラミック基板の下面に一体的に配置された多層配線基板とを備えることができる。この場合、接続ランド６２は、多層配線基板の下面に形成されており、また多層配線基板に設けられた配線及びセラミック基板に設けられた導電性スルーホールのような配線を介して、配線基板６２に設けられた配線に電気的に接続されている。
【００４９】
配線基板６２及びプローブ基板６４は、これらを厚さ方向に貫通する複数の位置決めピン（図示せず）により相対的位置決めをされており、また複数のねじ部材（図示せず）により相互に結合されている。
【００５０】
接続ランド１２は、同時に検査すべき被検査領域毎に割り当てられている。各被検査領域に割り当てられた複数の接続ランド１２は、それぞれが複数の接続ランド１２を含む第１、第２、第３及び第４の接続ランド群に分けられている。
【００５１】
第１、第２、第３及び第４の接続ランド群に割り当てられた接続ランド１２は、それぞれ、第１、第２、第３及び第４の接続ランドとして作用する。図５から図８においては、第１、第２、第３及び第４の接続ランドをこれらの符号１２にアルファベットａ，ｂ、ｃ及びｄを付加した符号１２ａ、１２ｂ、１２ｃ及び１２ｄで示している。
【００５２】
第１及び第２の接続ランド１２ａ及び１２ｂは、前後方向に互いに間隔をおいていると共に、左右方向に互いに変位されており、さらに左右方向に伸びている。
【００５３】
第３及び第４の接続ランド１２ｃ及び１２ｄは、第１及び第２の接続ランド１２ａ及び１２ｂに対し左右方向における一方側に変位されている。第３及び第４の接続ランド１２ｃ及び１２ｄは、また、前後方向に互いに間隔をおいていると共に、左右方向に互いに変位されており、さらに左右方向に伸びている。
【００５４】
プローブ１０も、接続ランド１２と同様に、同時に検査すべき被検査領域毎に割り当てられている。各被検査領域に割り当てられた複数のプローブ１０は、それぞれが複数のプローブ１０を含む第１、第２、第３及び第４のプローブ群に分けられている。
【００５５】
第１、第２、第３及び第４のプローブ群に割り当てられたプローブ１０は、それぞれ、第１、第２、第３及び第４のプローブとして作用する。図５から図８においては、第１、第２、第３及び第４のプローブをそれぞれこれらの符号１０にアルファベットａ、ｂ、ｃ及びｄを付加した符号１０ａ、１０ｂ、１０ｃ及び１０ｄで示している。
【００５６】
第１及び第２のプローブ１０ａ及び１０ｂは、前後方向に互いに間隔をおいていると共に、左右方向に互いに変位されている。
【００５７】
第３及び第４のプローブ１０ｃ及び１０ｄは、第１及び第２のプローブ１０ａ及び１０ｂに対し左右方向に変位されている。第３及び第４のプローブ１０ｃ及び１０ｄは、また、前後方向に互いに間隔をおいていると共に、左右方向に互いに変位されている。
【００５８】
第１、第２、第３及び第４のプローブ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ及び１０ｄは、アーム領域１６が左右方向へ伸びて接触部３０が一列に整列する状態に、導電性接着剤３４により接続ランド１２ａ、１２ｂ、１２ｃ及び１２ｄに固定されている。このため、電気絶縁基板７２は、プローブ１０のための支持基板として作用する。
【００５９】
各被検査領域に対応されたプローブ１０及び接続ランド１２が上記のように４つの群に分けられていることから、各被検査領域に対応された配線７０も４つの群に分けられている。
【００６０】
各被検査領域に対応されたプローブ１０は、接触部３０が前後方向において第１、第３、第２及び第４のプローブ１０ａ、１０ｃ、１０ｂ及び１０ｄの順に繰り返し位置されている。しかし、プローブ１０の接触部３０の先端から接続ランド１２までの電気的有効長さは同じにされている。
【００６１】
このため、第１及び第３のプローブ１０ａ及び１０ｃの座部領域１４は左右方向における一方側に傾斜されており、第２及び第４のプローブ１０ｂ及び１０ｄの座部領域１４は左右方向における他方側に傾斜されている。
【００６２】
電気的接続装置６０は、図６に示すように、上下方向を図７及び図８とは逆にした状態に、通電試験装置に取り付けられる。通電試験装置に取り付けられた状態において、電気的接続装置６０は、各プローブ１０の接触部１０を被検査体のパッド電極に押圧される。
【００６３】
これにより、オーバードライブが各プローブ１０に作用し、各プローブ１０はアーム部において弾性変形する。この状態で、通電試験装置のテスターから、テスターランド６６、配線基板６２の配線及びプローブ基板６４の配線７０を介して、所定のプローブ１０に通電され、所定のプローブ１０から電気信号がテスターに返される。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、上記実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明に係るプローブの一実施例を上下を逆にして示す斜視図である。
【図２】図１に示すプローブを支持基板の接続ランドに固定した状態を示す斜視図である。
【図３】図１に示すプローブの製造方法の一実施例を説明するためのステップを示す図である。
【図４】図３に続くステップの一実施例を説明するためのステップを示す図である。
【図５】図１に示すプローブを備えた電気的接続装置の一実施例を示す底面図である。
【図６】図５に示す電気的接続装置の正面図である。
【図７】本発明に係るプローブ基板の一実施例を上下を逆にして示す斜視図である。
【図８】図７における８-８線に沿って得た断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０  プローブ
１２  接続ランド
１４  座部領域
１６  アーム領域
１８  先端領域
２０  針先領域
２２  取り付け部
２４  長穴
２６，２８  アーム部
３０  接触部
３２，４８，５６  金層
３４  導電性接着剤
６０  電気的接続装置
６２  配線基板
６４  プローブ基板
７０  配線
７２  電気絶縁基板（支持基板）
【図１】
2006337229.tif 000003
【図２】
2006337229.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006337229.tif 000008
【図７】
2006337229.tif 000009
【図８】
2006337229.tif 000010