(57)【要約】【課題】従来のプローブカードで生じる課題を解決できる、プローブカード装置及びその平板型信号授受構造を提供する。【解決手段】本発明はプローブカード装置及びその平板型信号授受構造を開示する。前記平板型信号授受構造には、転送基板、及び位置決めカバーが含まれる。前記転送基板には収納層が前記転送基板の板面から凹むように設けられ、複数の信号回路を含み、かつ、信号回路毎が収納槽の底部に信号接点を形成する。収納槽を取り囲む転送基板の部分は支持部と定義される。前記位置決めカバーには複数の貫通孔が形成され、かつ前記位置決めカバーが前記支持部に位置され、以て前記位置決めカバー及び転送基板の収納槽は共同に収納空間を区画するように取り囲む。それにより、本発明は従来の構成と異なるように形成される平板型信号授受構造を提供する。【選択図】図１Ａ
2019211460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板型信号授受構造及び複数の導電性探針を備えるプローブカード装置であって、
前記平板型信号授受構造は、
反対する両側に位置される、収納槽を凹むように形成される第１の板面と第２の板面とを有し、前記収納槽にそれぞれ信号接点を形成する複数の信号回路を備える、転送基板と、
複数の貫通孔が形成され、支持部に配置される位置決めカバーと、を含み、
中でも、前記収納槽を取り囲む前記転送基板の部分は支持部と定義され、かつ、前記位置決めカバー、及び前記転送基板の前記収納槽は共同に収納空間を区画するように取り囲み、
また、複数の導電性探針のそれぞれは、弾性部と、前記弾性部の反対する両側に位置される接続部及びテスト部を備え、複数の前記導電性探針がそれぞれ前記位置決めカバーの複数の前記貫通孔を貫通することにより、前記導電性探針毎の前記弾性部と前記接続部とを前記収納空間内に位置し、かつ、前記導電性探針毎の前記テスト部が前記収納空間の外部に露出され、前記第１の板面から突出され、複数の前記導電性探針の前記接続部がそれぞれ前記転送基板の複数の前記信号接点に固定される、ことを特徴とするプローブカード装置。
【請求項２】
前記転送基板は多層積層体であり、かつ前記位置決めカバーの外面は前記転送基板の前記第１の板面と面一に形成される、ことを特徴とする請求項１に記載するプローブカード装置。
【請求項３】
前記位置決めカバーは前記支持部に対して、埋め込み位置と位置決め位置との間に移動することが可能であり、
前記位置決めカバーが前記埋め込み位置に位置される場合、前記位置決めカバーの複数の前記貫通孔は、複数の前記導電性探針がそれぞれ複数の前記貫通孔を貫通して複数の前記信号接点にそれぞれ当接させるように、高さ方向に沿ってそれぞれが複数の前記信号接点と対応するように形成され、
前記位置決めカバーが前記位置決め位置に位置される場合、複数の前記導電性探針の前記弾性部が圧縮により湾曲される、ことを特徴とする請求項１に記載するプローブカード装置。
【請求項４】
前記位置決めカバーが前記支持部に固定され、前記位置決めカバーにおける複数の前記貫通孔がそれぞれ高さ方向に沿って複数の前記信号接点と対応するように形成し、
前記導電性探針毎の前記弾性部が弾性変形により対応する前記貫通孔を貫通し、また、複数の前記導電性探針が前記収納空間内に位置される複数の前記弾性部により、互いの相対位置を保持するように、前記位置決めカバーにそれぞれ当接する、ことを特徴とする請求項１に記載するプローブカード装置。
【請求項５】
前記転送基板における前記信号接点毎に前記収納槽の槽底部に位置される凹部が形成され、導電性探針毎が前記信号接点と対応され形成される前記凹部に差し込むように固定される、ことを特徴とする請求項１に記載するプローブカード装置。
【請求項６】
前記転送基板は前記転送基板に埋め込むように構成されるインピーダンス整合回路を含み、
前記インピーダンス整合回路は複数の前記信号回路における少なくとも一部の前記信号回路及びそれと対応する少なくとも一部の前記導電性探針に電気的に接続される、ことを特徴とする請求項１に記載するプローブカード装置。
【請求項７】
前記インピーダンス整合回路が前記支持部に埋め込み、かつ、前記インピーダンス整合回路は前記複数の導電性探針と近接するように設けられる、ことを特徴とする請求項６に記載するプローブカード装置。
【請求項８】
反対する両側に位置される、収納槽を凹むように形成される第１の板面と第２の板面とを有し、前記収納槽にそれぞれ信号接点を形成する複数の信号回路を備える、転送基板と、
複数の貫通孔が形成され、支持部に配置される位置決めカバーと、を含み、
中でも、前記収納槽を取り囲む前記転送基板の部分は支持部と定義され、かつ、前記位置決めカバー、及び前記転送基板の前記収納槽は共同に収納空間を区画するように取り囲むことを特徴とするプローブカード装置の平板型信号授受構造。
【請求項９】
前記転送基板は多層積層体であり、かつ前記位置決めカバーの外面は前記転送基板の前記第１の板面と面一に形成される、ことを特徴とする請求項８に記載するプローブカード装置の平板型信号授受構造。
【請求項１０】
前記転送基板は前記支持部内に埋め込むインピーダンス整合回路を含み、かつ、前記インピーダンス整合回路は、複数の前記信号回路における少なくとも一部の前記信号回路に電気的に接続される、ことを特徴とする請求項８に記載するプローブカード装置の平板型信号授受構造。
【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し、特にプローブカード装置及びその平板型信号授受構造を関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のプローブカードは、プローブ保持部と、プローブ保持部を貫通して配置された複数のプローブと、上記プローブ保持部から離間して複数のプローブに接続されたトランスファープレートとを含む。中でも、前記プローブ保持部は２つの案内板を含み、かつ、プローブ毎の端部が前記トランスファープレートに当接ように、プローブの両端部はそれぞれ前記プローブ保持部における２つの案内板から通じ出す。なお、前記プローブ毎の他端部は対象物（例えば、ウェーハ）を検出するために用いられる。
【０００３】
しかしながら、従来のプローブカードの上記構成は長年にわたって存在しており、当業者によるプローブカードの研究は従来の構成から逸脱することができなかったので、従来のプローブカードはかなりの進歩を達成することに限界がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、上記従来のプローブカードが生じた課題を解決できる、プローブカード装置及びその平板型信号授受構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態は、平板型信号授受構造及び複数の導電性探針を備えるプローブカード装置を開示する。前記平板型信号授受構造は転送基板及び位置決めカバーを含む。前記転送基板は、反対する両側に位置される第１の板面と第２の板面と備え、前記転送基板に収納槽が前記第１の板面から凹むように設けられ、複数の信号回路が含まれ、かつ、複数の前記信号回路は前記収納槽の槽底部にそれぞれ信号接点を形成する。中でも、前記収納槽を取り囲む前記転送基板の部分は支持部と定義され、前記位置決めカバーには複数の貫通孔が形成され、前記位置決めカバーが前記支持部に設けられる。中でも、前記位置決めカバー及び前記転送基板の前記収納槽は共同に収納空間を区画するように取り囲む。前記複数の導電性探針のそれぞれは弾性部と、前記弾性部の反対する両側に位置される接続部及びテスト部とを備える。前記導電性探針毎の前記弾性部と前記接続部とが前記収納空間に位置されるように、前記複数の前記導電性探針がそれぞれ前記位置決めカバーの複数の前記貫通孔を貫通する。前記導電性探針毎の前記テスト部は前記収納空間の外部に露出されると共に前記第１の板面から延び出す。複数の前記導電性探針の前記接続部はそれぞれ前記転送基板の複数の前記信号接点に固定される。
【０００６】
本発明の実施形態はさらに、転送基板、及び位置決めカバーを含むプローブカード装置の平板型信号授受構造を開示する。前記転送基板はそれの反対する側に位置される第１の板面と第２の板面とを備え、前記転送基板は収納槽が前記第１の板面から凹むように設けられ、複数の信号回路を含み、複数の前記信号回路は前記収納槽の槽底部にそれぞれ信号接点が形成される。中でも、前記収納槽を取り囲む前記転送基板の部分は支持部と定義される。前記位置決めカバーには複数の貫通孔が形成され、かつ、前記位置決めカバーは前記支持部に設けられる。中でも、前記位置決めカバー及び前記収納槽は共同に収納空間を区画するように取り囲む。
【発明の効果】
【０００７】
上述記載を纏めて、本発明の実施形態が開示するプローブカード装置及びその平板型信号授受構造では、既存の構成とは異なり、従来のスペーサプレートの代わりに単一の位置決めカバーを採用して、効果的にプローブカード装置の製造コストを削減することができ（例えば、構造の複雑さと組み立てプロセスの削減）、そして新しい研究方向を提供することができる。さらに言えば、上記プローブカード装置が採用する平板型信号授受構造は短い導電性探針と合わせることができ、プローブカード装置はより高い周波数の信号伝送に適用可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】本発明の第１の実施形態に係る平板型信号授受構造を示す模式図である。
【図１Ｂ】本発明の第１の実施形態に係る平板型信号授受構造の変形例を示す模式図である。
【図１Ｃ】本発明の第１の実施形態に係る平板型信号授受構造の他の変形例を示す模式図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る平板型信号授受構造にプローブが埋め込まれる過程を示す模式図である。
【図３】図２のＩＩＩエリアを示す部分拡大図である。
【図４】図２のＩＩＩエリアの変形例を示す部分拡大図である。
【図５Ａ】本発明の第１の実施形態に係るプローブカード装置を示す模式図である。
【図５Ｂ】本発明の第１の実施形態に係るプローブカード装置の変形例を示す模式図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る対象物を検出するように回路基板に取り付けられるプローブカード装置を示す模式図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る平板型信号授受構造にプローブが埋め込まれる過程を示す模式図（Ｉ）である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る平板型信号授受構造にプローブが埋め込まれる過程を示す模式図（ＩＩ）である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係るプローブカード装置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の特徴及び技術内容がより一層分かるように、以下本発明に関する詳細な説明と添付図面を参照する。しかし、提供される添付図面は参考と説明のために提供するものに過ぎず、本発明の特許請求の範囲を制限するためのものではない。
【００１０】
［第１の実施形態］
図１Ａないし図６は、本発明の第１の実施形態を示す。本実施形態は対象物２００（例えば、半導体ウェーハ）の検出に用いられるプローブカード装置１００を開示する。前記プローブカード装置１００は、平板型信号授受構造１、及び該平板型信号授受構造１に取り付けられる複数の導電性探針２を含む。本実施形態においては、前記平板型信号授受構造１は前記複数の導電性探針２と合わせて説明するが、本発明はそれに制限されない。例えば、本発明に図示しない他の実施形態において、前記平板型信号授受構造１を個別に適用することができる（例えば、販売する）。
【００１１】
図１Ａを参照する。前記平板型信号授受構造１は、転送基板１１、及び前記転送基板１１に取り付けられる位置決めカバー１２含む。本実施形態において、前記平板型信号授受構造１は回路基板の形状を呈し、かつ前記平板型信号授受構造１はいずれの非平坦な構成も排除するものが好ましい（例えば、何れの導電性探針２の少なくとも５０％が転送基板１１の外部に位置される）。次は、前記平板型信号授受構造１における転送基板１１及び位置決めカバー１２の構成及び連結関係について説明する。
【００１２】
図１Ａ及び図２を参照する。本実施形態において、前記転送基板１１は略平板状と形成され、かつ、前記転送基板１１は反対する両側に位置される第１の板面１１１と第２の板面１１２とを有する。さらに言えば、前記転送基板１１は多層積層体であることが好ましいが、本発明はこれに限定されるものではない。中でも、前記転送基板１１には収容槽１１３が前記第1の板面１１１から凹むように前記転送基板１１に配置され、かつ、前記転送基板１１が複数の信号回路１１４を含む。上記複数の信号回路１１４が収納槽１１３の槽底部１１３１にそれぞれ形成される。すなわち、前記転送基板１１の複数の信号接点１１４１は上記収納槽１１３内に位置される。また、前記転送基板１１の第２の板面１１２は回路基板３００が実装するために用いられている（例えば、図６に示すように）。
【００１３】
さらに言えば、図２ないし図４に示すように、前記転送基板１１は信号接点１１４１毎に前記収納槽１１３の槽底部１１３１に位置される凹部１１５が設けられる。中でも、上記凹部１１５は信号接点１１４１及びそれと近接する転送基板１１の部分により構成され（図３に示すように）、或いは、前記凹部１１５が信号接点１１４１により構成されてもよいし（例えば、図４に示すように）、本発明はそれに制限されない。
【００１４】
また、前記転送基板１１は前記転送基板１１に埋め込んだインピーダンス整合回路１１６を含み、かつ、前記インピーダンス整合回路１１６は複数の信号回路１１４における少なくとも一部の信号回路１１４と電気的に結合される。なお、本実施形態の図５において、収容槽１１３を取り囲む前記転送基板１１の部分を支持部１１７と定義し、かつ前記インピーダンス整合回路１１６が複数の導電性探針２と近接するように配置することが好ましいが、本発明はそれに制限されない。例えば、図５Ｂに示すように、前記インピーダンス整合回路１１６が支持部１１８以外の転送基板１１の部分に埋め込んでもよい。それにより、前記転送基板１１は前記インピーダンス整合回路１１６を前記転送基板１１に埋め込む（前記支持部１１７に埋め込むことが好ましい）ことにより、前記インピーダンス整合回路１１６とそれに電気的に結合される信号接点１１４１との距離を短くすることができる。
【００１５】
説明すべきことは、前記支持部１１７は環状（例えば、略長方形となる環状）を呈し、かつ、別途に転送基板１１に実装するものの代わりに、転送基板１１の一部として形成される独立要素が好ましい。つまり、本実施形態における支持部１１７としては別途に転送基板１１に実装した（例えば、ねじ込み、嵌め合わせ、粘着）独立要素を排除したものが好ましいが、本発明はそれに制限されない。例えば、本発明における図示しない他の実施形態において、前記転送基板１１に凹溝を形成し、支持枠を凹溝に配置し、前記支持枠の内縁と凹溝の槽底部とを共同に前記収容槽１１３を区画し、もって前記支持枠は前記転送基板１１の一部と見なして、支持部１１７と定義することができる。
【００１６】
図１Ａ及び図２を参照する。本実施形態において、前記位置決めカバー１２は実質的に平板状を呈し、かつ、前記転送基板１１の支持部１１７に設けられ、かつ、前記位置決めカバー１２の外面１２１は前記転送基板１１の第１の板面１１１と面一になることが好ましいが、本発明はそれに制限されない。例えば、前記位置決めカバー１２の外面１２１は前記転送基板１１の第１の板面１１１よりも低く形成されてもよい（例えば、Ｂに示すように）。また、前記位置決めカバー１２の外面１２１は前記転送基板１１の第１の板面１１１から突出するように形成されてもよい（例えば、図１Ｃ）。
【００１７】
さらに言えば、前記位置決めカバー１２に、複数の貫通孔１２２が形成され、上記複数の貫通孔１２２が位置決めカバー１２における前記支持部１１７と接触する部分の内側に位置される。中でも、前記位置決めカバー１２及び転送基板１１の収容槽１１３は共に収容空間Ｓを区画するように取り囲む。かつ、上記複数の貫通孔１２２はそれぞれ前記収納空間Ｓと連通する。また、前記平板型信号授受構造１の収納空間Ｓが上記複数の貫通孔１２２のみで外部空間と連通してもよいが、本発明はそれに制限されない。
【００１８】
また、本実施形態において、前記位置決めカバー１２が上記支持部１１７に対して、ずれ方向（第１の板面１１１に平行する）に沿って埋め込む位置（例えば、図１Ａ又は図２に示すように、）と位置決め位置（例えば、図５Ａに示すように）との間に移動する。中でも、前記位置決めカバー１２が埋め込み位置又は位置決め位置に位置される場合、上記位置決めカバー１２は複数のねじ（図示なし）により支持部１１７に固定され、それにより位置決めカバー１２が埋め込み位置又は位置決め位置に保持される。また、本発明における図示しない他の実施形態において、前記位置決めカバー１２は他の手段（例えば、係合手段）により支持部１１７に固定され、位置決めカバー１２を埋め込み位置又は位置決め位置に定位してもよい。
【００１９】
図２及び図５Ａに示すように、導電性探針２毎が弾性部２１、及び上記弾性部２１における反対する両側に位置される検出部２３と接続部２２を備える。説明すべきことは、本実施形態において、前記導電性探針２が導電性又は柔軟性を有する長尺状構成に形成され、かつ、上記導電性探針２は長方形となる導電性探針、円形となる導電性探針、または他の構成となる導電性探針に限らない。
【００２０】
また、複数の導電性探針２はそれぞれ上記位置決めカバー１２の複数の貫通孔１２２に貫通して、導電性探針２毎の弾性部２１と接続部２２とを実質的に上記収納空間Ｓ（又は、収納槽１１３）内に位置させると共に、導電性探針２毎の検出部２３が前記収納空間Ｓの外部に露出され、前記転送基板１１の第１の板面１１１に突出するように形成される。すなわち、本実施形態に係るプローブカード装置１００では、導電性探針２が一方の端部のみ（例えば、検出部２３）が上記平板型信号授受構造１の外部に露出し、前記転送基板１１の第１の板面１１１から突出するため、導電性探針２の両端部とも上記平板型信号授受構造１の外部に露出するいずれの装置は本実施形態に係るプローブカード装置１００に当たらない。
【００２１】
さらに言えば、前記複数の導電性探針２の接続部２２はそれぞれ上記転送基板１１の複数の信号接点１１４１に固定され、それにより前記転送基板１１のインピーダンス整合回路１１６が上記少なくとも一部の信号回路１１４及びその対応する部分の導電性探針２と電気的に接続される。
【００２２】
本実施形態において、導電性探針２毎（導電性探針２毎の接続部２２）がそれに対応する前記信号接点１１４１の凹部１１５に差し込むように設けられることを例として説明するが、本発明はそれに制限されない。例えば、本発明が図示しない他の実施形態において、前記導電性探針２の接続部２２に凹部が形成され、前記転送基板１１が信号接点１１４１に凹部と幾何学的に対応する凸部が形成され、それにより前記導電性探針２の接続部２２と上記転送基板１１の信号接点１１４１が凹部と凸部との合わせを介して互いの連結関係を保持することができる。
【００２３】
また、前記位置決めカバー１２が上記埋め込み位置（例えば、図２に示すように）に位置される場合、前記位置決めカバー１２の複数の貫通孔１２２は高さ方向Ｈ（第１の板面１１１に垂直する）に沿ってそれぞれ複数の信号接点１１４１と対応し、それにより複数の導電性探針２（複数の導電性探針２の弾性部２１及び接続部２２）はそれぞれ複数の貫通孔１２２を貫通し、もって複数の接続部２２がそれぞれ上記複数の信号接点１１４１に当接する。また、前記位置決めカバー１２が上記位置決め位置（例えば、図５Ａに示すように）に位置される場合、複数の導電性探針２の弾性部２１は（上記位置決めカバー１２の）圧縮により湾曲される。
【００２４】
さらに言えば、前記位置決めカバー１２が上記埋め込み位置（例えば、図２に示すように）に位置される場合、上記複数の貫通孔１２２と複数の信号接点１１４１との前記高さ方向Ｈに沿った対応関係は、本実施形態では、前記転送基板１１が高さ方向Ｈに沿って上記位置決めカバー１２に正射投影する場合、前記複数の信号接点１１４１が形成した複数の投影エリアはそれぞれ上記複数の貫通孔１２２内に位置することが好ましいが、本発明はそれに制限されない。
【００２５】
前記によれば、本実施形態プローブカード装置１００に係る平板型信号授受構造１には従来のスペーサーを省略して、位置決めカバー１２が１つしか設けられないため、従来の構成と区別できると共に、それにより従来の構成によりプローブカード装置１００の製造コストを効果的に減削し、もって新しい研究方向を提供することができる。さらに言えば、上記プローブカード装置１００に係る平板型信号授受構造１はより短い導電性探針２と合わせることにより、プローブカード装置１００がより高周波の信号伝送に用いられることができる。
【００２６】
［第２の実施形態］
図７ないし図９を参照する。本発明の第２の実施形態は上記第１の実施形態と同様であるので、２つの実施形態の同じ部分については、ここでは説明しない。本実施形態と上記第１の実施形態の差異点は主に下記の通りとなる。
【００２７】
本実施形態において、前記位置決めカバー１２が直接に前記支持部１１７に固定され、すなわち、上記位置決めカバー１２と支持部１１７とは対応するように設けられるが、相対的に移動することができない。中でも、前記位置決めカバー１２の複数の貫通孔１２２がそれぞれ高さ方向Ｈに沿って複数の信号接点１１４１と対応するように形成され、かつ、貫通孔１２２と複数の信号接点１１４１同士の相対位置を保持するために、導電性探針２毎の弾性部２１が弾性変形を介して貫通孔１２２を貫通し、もって複数の導電性探針２が収納槽１１３内に位置される複数の弾性部２１を貫通してそれぞれ前記位置決めカバー１２に当接する。
【００２８】
さらに言えば、本実施形態のプローブカード装置１００では、導電性探針２の構成により、前記平板型信号授受構造１の位置決めカバー１２を支持部１１７と相対的に移動する必要がない。それで、プローブカード装置１００の構成の複雑性と実装手間をさらに減削することができる。
【００２９】
［本発明の実施形態の技術的な効果］
前記を纏めて、本発明の実施形態が開示したプローブカード装置１００における平板型信号授受構造１は従来のスペーサーを省略して、位置決めカバー１２を１つしか備えず、従来の構成と区別でき、それによりプローブカード装置１００の製造コスト（例えば、構成の複雑性と実装手間をさらに減削する）を減削し、新しい研究方向を提供することができる。さらに言えば、上記プローブカード装置１００における平板型信号授受構造１はより短い導電性探針２と合わせることにより、プローブカード装置１００プローブカード装置１００がより高周波の信号伝送に用いられることができる。
【００３０】
以上に開示される内容は本発明の好ましい実施可能な実施例に過ぎず、これにより本発明の特許請求の範囲を制限するものではないので、本発明の明細書及び添付図面の内容に基づき為された等価の技術変形は、全て本発明の特許請求の範囲に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００３１】
１００：プローブカード装置
１：平板型信号授受構造
１１：転送基板
１１１：第１の板面
１１２：第２の板面
１１３：収納槽
１１３１：槽底部
１１４：信号回路
１１４１：信号接点
１１５：凹部
１１６：インピーダンス整合回路
１１７支持部
１２：位置決めカバー
１２１：外面
１２２：貫通孔
２：導電性探針
２１：弾性部
２２：接続部
２３：検出部
２００：対象物
３００：回路基板
Ｈ：高さ方向
Ｓ：収納空間
【図１Ａ】
2019211460.tif 000003
【図１Ｂ】
2019211460.tif 000004
【図１Ｃ】
2019211460.tif 000005
【図２】
2019211460.tif 000006
【図３】
2019211460.tif 000007
【図４】
2019211460.tif 000008
【図５Ａ】
2019211460.tif 000009
【図５Ｂ】
2019211460.tif 000010
【図６】
2019211460.tif 000011
【図７】
2019211460.tif 000012
【図８】
2019211460.tif 000013
【図９】
2019211460.tif 000014