(57)【要約】【課題】より大きなオーバードライブに対応可能なプローブヘッドを備えたプローブカードを提供することを目的とする。【解決手段】本発明のプローブカードは、メイン基板と、メイン基板に接続される弾性部材と、プローブヘッドを備えかつ弾性部材に接続されるプローブユニットと、を備えるものである。この場合においてプローブユニットは、サブ基板を備え、プローブヘッドは、サブ基板に接続されることが好ましく、また、弾性部材は、バネ及びエラストマーの少なくともいずれかを含むことが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メイン基板と、
前記メイン基板に接続される弾性部材と、
プローブヘッドを備え、かつ、前記弾性部材に接続されるプローブユニットと、を備えたプローブカード。
【請求項２】
前記プローブユニットは、
サブ基板を備え、
前記プローブヘッドは、前記サブ基板に接続される請求項１記載のプローブカード。
【請求項３】
前記弾性部材は、バネ及びエラストマーの少なくともいずれかを含む請求項１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、プローブカードに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣウエハー及び電子部品等は電気的特性を調べることでその良否が判別される。この判別は、電子部品に設けられる接続用電極にプローブヘッドが有する探針を接触させ、この探針に検査装置から検査用信号を入力してその出力を基準値と比較することによって行う。
【０００３】
プローブヘッド及びこれを有するプローブカードに関する公知の技術としては、例えば下記特許文献１に記載の技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＷＯ２０１５／０２７７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、通常、プローブカードを用いて電子部品における電気的特性の検査を行う場合、プローブヘッドの先端の探針が検査対象となる電子部品の電極パッドに接するよう、電子部品又はプローブカードを移動させて接触させ、その後更に所定の距離だけ押し込み、接触を安定させる（この押し込みを「オーバードライブ」という）。
【０００６】
ところで近年、更なる高集積化が進み、通常より多くのオーバードライブが必要となる場合がある。例えば、トレイに配置されたチップ個片そのものを測定する場合もあり、このような場合、個片自体に傾きが生じているため、この傾きに合わせるため、より多くのオーバードライブが必要となる。
【０００７】
しかしながら、通常程度（３０〜５０μｍ程度）を超えてオーバードライブを行うと、探針の反発可能な範囲を超え、折れる又は曲がったまま戻らない等、破損してしまうおそれがある。
【０００８】
そこで、本発明は、上記課題に鑑み、より大きなオーバードライブに対応可能なプローブヘッドを備えた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】
【０００９】
すなわち、上記課題を解決する本発明の一観点に係るプローブカードは、メイン基板と、メイン基板に接続される弾性部材と、プローブヘッドを備えかつ弾性部材に接続されるプローブユニットと、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上、本発明によって、より大きなオーバードライブに対応可能なプローブヘッドを備えたプローブカードを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態１に係るプローブカードの概略斜視図である。
【図２】実施形態１に係るプローブカードの概略断面図である。
【図３】実施形態１に係るプローブカードのサブ基板近傍の詳細を示す図である。
【図４】実施形態１に係るプローブカードの他の例の概略図である。
【図５】実施形態１に係るプローブカードの他の例の概略断面図である。
【図６】実施形態１に係るプローブユニット近傍の配線の例を示す図である。
【図７】実施形態１に係るプローブカードのプローブヘッド近傍の詳細を示す図である。
【図８】実施形態１に係るプローブカードの検査工程の概略を示す図である。
【図９】実施形態２に係るプローブカードの概略断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は多くの異なる形態による実施が可能であり、以下に示す実施形態における具体的な例示にのみ限定されるわけではない。
【００１３】
（実施形態１）                 
図１は、本実施形態に係るプローブカード（以下「本プローブカード」という。）１の概略斜視図であり、図２は、本プローブカード１の概略断面図である。
【００１４】
本プローブカード１は、これらの図で示すように、メイン基板２と、メイン基板２に接続される弾性部材３と、プローブヘッド４１を備え、かつ、弾性部材３に接続されるプローブユニット４と、を備えたものである。
【００１５】
本プローブカード１において、メイン基板２は、プローブカード１における主要な骨格をなす基板である。
【００１６】
本プローブカード１におけるメイン基板２は、限定されるわけではないが、コネクタ２１備えていることが好ましい。またコネクタ２１は、金属配線及び導線等の少なくともいずれかを介してプローブヘッドに電気的に接続されている。そして電子部品等を検査する際、このコネクタを検査装置に接続し、検査装置からの信号の入出力によって検査対象が正常な動作を行うことができているか否かを検査することができる。
【００１７】
また本プローブカード１のメイン基板２におけるコネクタ２１は、プローブヘッド４１における探針に電気的に接続されている限りにおいて限定されないが、単線の導線に接続された金具端子であってもよく、また同軸ケーブルコネクタであってもよい。
【００１８】
また本プローブカード１のメイン基板２及びサブ基板４には、観測窓Ｗが設けられていることが好ましい。観測窓Ｗを設け、上からこの観測窓Ｗを除いた場合に探針の先端が見えるようにしておくことで、探針の先端位置を正確に検査対象となる電子部品の電極パッドに確実に配置することが可能となる。
【００１９】
また本プローブカード１において、弾性部材３は、メイン基板２に接続されるものであり、より具体的にはメイン基板２とプローブユニット４とを接続するとともに、プローブユニット４に押す力が加わって位置（横方向、縦方向の傾き。以下「位置」という場合に同じ）の変動が起こった場合に緩衝材として機能するとともに、力が解除された場合に、元の位置に戻すことができる反発材として機能することができるものである。
【００２０】
本プローブカード１における弾性部材３としては、上記の機能を有する限りにおいて限定されるわけではないが、例えばバネ及びエラストマーの少なくともいずれかを例示することができるがこれに限定されるわけではない。
【００２１】
なお弾性部材３がバネである場合、板バネ、巻きバネ等様々な形状のバネを採用することができる。例えば本プローブカード１の例では、平面上でＳ字様に曲がりくねった形状の板バネを用いている。この場合の詳細な図を例えば図３に示しておく。なお、バネの場合の材質としては特に限定されるわけではないが、金属や樹脂を用いることが好適である。
【００２２】
また弾性部材３がエラストマーである場合、ゴム（熱硬化性エラストマー）等であってもよく、また、熱可塑性エラストマーであってもよい。またこの場合において、上記図３の例と同様に用いることができる。この場合の例を図４、図５に示しておく。本図の例は、サブ基板とメイン基板の間に充填されたゴムの例を示す。
【００２３】
また本プローブカード１において、プローブユニット４は、サブ基板４２と、このサブ基板４２に接続されるプローブヘッド４１と、を有している。
【００２４】
本プローブカード１においてサブ基板４２は、プローブヘッド４１を保持する基板であり、メイン基板２とは独立して設けられるものである。サブ基板４２を設けることで、プローブヘッド４１を安定的に保持することが可能となるとともに、弾性部材３と相まってメイン基板２に対するプローブヘッドの位置の変動を可能とする。
【００２５】
また上記の通り、本プローブカード１のプローブユニット４は、弾性部材３を介してメイン基板２に接続されている。本実施形態の例では、サブ基板４２とメイン基板２とが弾性部材３を介して接続されている。
【００２６】
また本プローブカード１においてプローブヘッド４１は、電極パッドに接触させる探針４１１、探針４１１を固定する探針固定部材４１２、を少なくとも備えている。
【００２７】
この探針４１１は、上記メイン基板に配置されるコネクタ２１に電気的に接続されている。なおこの探針４１１とコネクタ２１の接続は、金属導線（同軸ケーブルを含む。）、基板上に形成される導電配線を用いることが好ましい。
【００２８】
また探針４１１とコネクタ２１の接続は、サブ基板４２を介さず直接接続させてもよいが、サブ基板４２上に固定される金属導線Ｃまたは導電配線に接続され、さらにそこからメイン基板２のコネクタ２１に接続させてもよい。探針４１１とコネクタ２１を、サブ基板４２を経由せず直接接続する場合は、配線を容易に行うことができる利点がある一方、サブ基板４２上において一度配線を経由させれば、探針４１１とサブ基板４２の間の配線関係を固定して探針近傍における導線の変動を抑え、サブ基板４２とメイン基板２の間の位置関係の変動の部分だけが導線の変動の範囲となり、しかも、直接接続する場合よりもフレキシブルな導線を採用することができる。すなわち、オーバードライブにより生ずる探針とコネクタ２１間の距離の変動を探針より離れた位置で調節することが可能となり、配線の信頼性が増すことになる。この場合のイメージを図６に示しておく。
【００２９】
また本プローブカード１におけるプローブヘッド４１の探針４１１は、サブ基板４２に接続される探針固定部材４１２により固定されることが好ましい。これにより、探針４１１の位置関係を確実に固定することが可能となる。この場合のイメージを図７に示しておく。
【００３０】
本図のプローブヘッド４１の探針固定部材４１２は、より具体的には、樹脂層４１２１と、この樹脂層４１２１の基礎となるリング４１２２と、を備えて構成されており、このリング４１２２が接着剤によりサブ基板４２に接続されている。
【００３１】
樹脂層４１２１は、探針を固定するためのものであり、探針を直接固定することができる。樹脂層４１２１の例としては限定されるわけではないが絶縁性及び取扱性に優れた接着剤として機能するエポキシ樹脂等を例示することができるがこれに限定されない。
【００３２】
リング４１２２は、探針４１１を仮配置し、この仮配置した状態で探針を固定する際、流動性の高い樹脂の下地となるために有用な部材である。すなわちリング４１２２を用いることで、探針４１１の配置を確実に固定し、この状態でサブ基板４２に配置しやすくするものである。なおリング４１２２の材質は特に制限されず、薄膜状の樹脂であることが好ましい。
【００３３】
以上、本プローブカード１は、より大きなオーバードライブに対応可能なプローブヘッドを備えたプローブカードとなる。この点について、図８を用いてより具体的に説明する。
【００３４】
まず、検査の場合において、使用者は、メイン基板２と検査対象となる電子部品を互いに近づけ、探針の少なくとも一部を電極パッドに接触させる。この場合において、メイン基板２を移動させて電子部品側に近づけてもよく、電子部品を移動させてメイン基板２側に近づけてもよい。
【００３５】
そして、探針の少なくとも一部を電極パッドに接触させた後、更にメイン基板と検査対象である電子部品を近づける。すると、サブ基板は弾性部材３の変形により緩衝しつつより検査対象側に押し当てられるため、傾きつつ検査対象にフィットする。具体的には、他の探針も電極パッドに安定的に接触することができる。そして、コネクタ２１を介して電気信号を入力し、この出力を確認することで製品が正常な動作を行うか否かの検査を行うことが可能となる。
【００３６】
なお、上記の例から明らかであるが、オーバードライブ時において、探針４１１と弾性部材３は、まず探針４１１が電極パッドに接触しある程度曲がった後、弾性部材３が変形していく構成となっていることが好ましい。まず探針４１１がある程度曲がることで電極パッドとの接触を強め、その後この接触状態を維持しつつ弾性部材３が変形することで、サブ基板４２が傾いた場合でも安定的に探針４１１と電極パッドとの接触を維持することができるようになる。また一方で、弾性部材３は、探針４１１の復元限界前に変形を始める程度の弾性係数を有している必要がある。探針４１１の復元限界後に弾性部材が変形を始める程度となっていると、探針４１１が破損してしまうことになる。すなわち、探針４１１と弾性部材３１１の弾性係数は弾性部材の方が小さくなっていることが好ましく、更に好ましくは、探針４１１の復元限界量以下の範囲で弾性部材３が変形し始める構成となっている。またこの記載から明らかなように、本プローブカードは、オーバードライブ量を、探針４１１と、弾性部材３との協働によって達成される。この好ましいオーバードライブ量は、適宜調整可能であるが、１００μｍ以上４００μｍ以下を達成することができ、そのうち探針によって３０〜５０μｍ程度（通常のオーバードライブ量程度）、残りの量を弾性部材によって確保できる。
【００３７】
以上、本プローブカード１は、より大きなオーバードライブに対応可能なプローブヘッドを備えたプローブカードとなる。
【００３８】
（実施形態２）
図９は、本実施形態に係るプローブカード（以下「本プローブカード」という。）１の概略を示す。本プローブカードは、上記実施形態１に係るプローブカードとほぼ同様の構成であるが、サブ基板を用いず弾性部材３に直接プローブヘッド４１が設けられている点が異なる。
【００３９】
また本プローブカードでは、弾性部材３はプローブヘッド４１の数に応じて複数設けられており、そのそれぞれにおいて、探針固定部材４１２により固定されている。このようにすることで、上記実施形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４０】
なおこの場合において、探針固定部材４１２は、上記実施形態１と同様、樹脂層４１２１とリング４１２２とを有しており、このリング４１２２と上記弾性部材３が直接接続されている構成であることが好ましい。このようにすることで、探針４１１同士の関係は確実に確保することが可能となる一方、サブ基板４２を省略することで簡便な構成とすることができる。
【００４１】
以上、本プローブカード１も、より大きなオーバードライブに対応可能なプローブヘッドを備えたプローブカードとなる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、プローブカードとして産業上の利用可能性がある。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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