(57)【要約】【目的】  本発明は、製造工程の低減を図ることができるプローブカードおよびプローブカードの製造方法を提供することにある。【構成】  プローブカードＰ１は、基板１００と、接地部２００と、固着部３００と、同軸プローブ４００とを備えている。接地部２００は、取付部２１０と、取付部２１０に連接された筒状の支持部２２０とを有している。固着部３００はネジ、ボルト又はピンであって、接地部２００の取付部２１０を基板１００に固着させている。同軸プローブ４００は、外側導体４１０を有している。外側導体４１０は、接地部２００の支持部２２０の内面に支持され、当該支持部に電気接続されている。【選択図】      図１Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
取付部および前記取付部に連接された筒状の支持部を有する接地部と、
前記取付部を前記基板に固着させた固着部と、
前記接地部の前記支持部の内面に支持され且つ当該支持部に電気接続された外側導体を有する同軸プローブとを備えているプローブカード。
【請求項２】
接地部の取付部を固着部で基板に固着させ、
同軸プローブを前記基板のスリットに挿入し、
前記同軸プローブの外側導体を前記接地部の前記取付部に連接された筒状の支持部の内面に支持させると共に、前記同軸プローブの外側導体を前記支持部に電気接続させるプローブカードの製造方法。
【請求項３】
同軸プローブの外側導体を、接地部の筒状の支持部の内面に支持させると共に、前記同軸プローブの前記外側導体を前記支持部に電気接続させ、
基板のスリットに前記同軸プローブを挿入させると共に、前記接地部の前記支持部に連接された取付部を固着部で前記基板に固着させるプローブカードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローブカードおよびプローブカードの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、同軸プローブを備えたプローブカードが記載されている。また、図４Ａおよび図４Ｂには、本発明の比較例であるプローブカードＰ２が記載されている。このプローブカードＰ２は、基板１０と、一対の接地部２０と、複数の同軸プローブ３０と、一対のブリッジ４０と、絶縁性を有する樹脂５１、５２と、一対の支持板６０とを備えている。接地部２０の後端部は、樹脂５１で基板１０に固定されている。同軸プローブ３０は接地部２０の先端部にはんだ７０で接続されている。支持板６０は、セラミックス等の絶縁体であって、基板１０に固着され且つ接地部２０に支持された同軸プローブ３０に各々当接している。この支持板６０によって、一対の接地部２０に支持された同軸プローブ３０の針先の位置を平面的に位置合わせしている。一対のブリッジ４０は、一対の接地部２０の先端部間を接続し、当該接地部２０の電位差を解消している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８-０４５９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
接地部２０および同軸プローブ３０を基板１０に固着させるために樹脂５１、５２を塗布した後、当該樹脂５１、５２を硬化させる必要があり、樹脂５１、５２の固着工程に手間がかかる。加えて、ブリッジ４０で接地部２０間を接続する必要がある。よって、上記プローブカードＰ２は、製造工程が多い。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、製造工程の低減を図ることができるプローブカードおよびプローブカードの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のプローブカードは、基板と、接地部と、固着部と、同軸プローブとを備えている。前記接地部は、取付部と、前記取付部に連接された筒状の支持部とを有している。前記固着部は前記接地部の前記取付部を前記基板に固着させている。前記同軸プローブは、外側導体を有している。前記外側導体は、前記接地部の前記支持部の内面に支持され且つ当該支持部に電気接続されている。
【０００７】
このようなプローブカードによる場合、接地部の支持部が筒状であるため、複数の接地部間をブリッジするブリッジ接続工程を省略することができる。よって、当該プローブカードの製造工程の低減を図ることができる。しかも、同軸プローブは、接地部の筒状の支持部の内側に配置されるため、同軸プローブの電気的特性を向上させることができる。
【０００８】
本発明のプローブカードの製造方法は、接地部の取付部を固着部で基板に固着させ、同軸プローブを前記基板のスリットに挿入し、前記同軸プローブの外側導体を前記接地部の前記取付部に連接された筒状の支持部の内面に支持させると共に、前記同軸プローブの外側導体を前記支持部に電気接続させる。
【０００９】
本発明の別のプローブカードの製造方法は、同軸プローブの外側導体を、接地部の筒状の支持部の内面に支持させると共に、前記同軸プローブの前記外側導体を前記支持部に電気接続させ、基板のスリットに前記同軸プローブを挿入させると共に、前記接地部の前記支持部に連接された取付部を固着部で前記基板に固着させる。
【００１０】
これらのプローブカードの製造方法による場合、接地部の支持部が筒状であるため、ブリッジ接続工程を省略することができる。よって、当該プローブカードの製造工程の低減を図ることができる。しかも、同軸プローブが基板のスリットに挿入されることによって、同軸プローブを容易に位置決めすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】本発明の実施例１係るプローブカードの概略的底面図である。
【図１Ｂ】前記プローブカードのプローブを除く部分の図１Ａ中の１Ｂ−１Ｂ端面図である。
【図１Ｃ】前記プローブカードの図１Ｂ中の１Ｃ−１Ｃ拡大端面図である。
【図２Ａ】前記プローブカードおよび比較対象プローブカードのプローブに９００ＭＨｚ帯の信号を流したときの当該信号の減衰量（Attenuation）と当該信号の周波数（Frequency）との相関を表したグラフである。
【図２Ｂ】図２Ａのグラフの拡大図である。
【図２Ｃ】前記プローブカードおよび前記比較対象プローブカードのプローブに９００ＭＨｚ帯の信号を流したときの当該信号の入力ＶＳＷＲと当該信号の周波数（Frequency）との相関を表したグラフである。
【図２Ｄ】前記プローブカードおよび前記比較対象プローブカードのプローブに９００ＭＨｚ帯の信号を流したときの当該信号の出力ＶＳＷＲと当該信号の周波数（Frequency）との相関を表したグラフである。
【図３Ａ】前記プローブカードおよび比較対象プローブカードのプローブに１.８ＧＨｚ帯の信号を流したときの当該信号の減衰量（Attenuation）と当該信号の周波数（Frequency）との相関を表したグラフである。
【図３Ｂ】図３Ａのグラフの拡大図である。
【図３Ｃ】前記プローブカードおよび前記比較対象プローブカードのプローブに１.８ＧＨｚ帯の信号を流したときの当該信号の入力ＶＳＷＲと当該信号の周波数（Frequency）との相関を表したグラフである。
【図３Ｄ】前記プローブカードおよび前記比較対象プローブカードのプローブに１.８ＧＨｚ帯の信号を流したときの当該信号の出力ＶＳＷＲと当該信号の周波数（Frequency）との相関を表したグラフである。
【図４Ａ】前記比較対象プローブカードの概略的断面図である。
【図４Ｂ】前記比較対象プローブカードのプローブを除く部分の図４中の４Ｂ−４Ｂ部分端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例１に係るプローブカードＰ１について図１Ａ〜図１Ｃを参照しつつ説明する。図１Ａおよび図１Ｂに示すプローブカードＰ１は、基板１００と、接地部２００と、複数の固着部３００と、同軸プローブ４００と、導電接続部５００と、接着剤６００とを備えている。以下、このプローブカードＰ１の各構成要件について詳しく説明する。
【００１３】
基板１００はプリント基板である。基板１００には、円形の貫通孔１１０が設けられている。基板１００の貫通孔１１０の縁部には、当該貫通孔１１０から放射状に延びた複数のスリット１２０が設けられている。スリット１２０は貫通孔１１０に連通している。また、基板１００の下面には、接地ライン１３０が設けられている。
【００１４】
接地部２００は導電性を有する板（例えば、銅板）である。接地部２００は、取付部２１０と、支持部２２０とを有している。取付部２１０は円板である。この取付部２１０が基板１００の下面のスリット１２０よりも外側の部分に固着部３００によって固着され、接地ライン１３０に接続されている。
【００１５】
固着部３００は、導電性を有している。固着部３００は、ネジ、ボルト又はピンである。図１Ｂでは、固着部３００としてネジが用いられている。支持部２２０は、取付部２１０の内縁に連接された円錐台状の筒であって、支持部２２０の内径が図示下方に向けて漸次低減するような形状となっている。支持部２２０の下端には開口２２１が設けられている。
【００１６】
各同軸プローブ４００は、外側導体４１０と、導電針４２０と、絶縁体４３０と、コネクタ４４０とを有している。外側導体４１０は、金属製（例えば、一元素以上の合金又は半田接合可能な合金）の円筒である。外側導体４１０は、長さ方向の第１端と、前記第１端の反対側の第２端とを有している。外側導体４１０の外径は、基板１００のスリット１２０の幅寸法よりも若干小さい。外側導体４１０の内径は、絶縁体４３０の外径よりも若干大きい。
【００１７】
絶縁体４３０は、第１部と、この第１部に連続する第２部とを有している。絶縁体４３０の第１部が外側導体４１０内に嵌合している。絶縁体４３０の第２部は外側導体４１０から突出している。
【００１８】
導電針４２０は、中心導体部４２１と、延出部４２２と、図示しない接続部を有している。中心導体部４２１は円柱である。中心導体部４２１は、第１部と、第２部とを有している。中心導体部４２１の第１部は、中心導体部４２１の長さ方向Ｌの第１端を有している。中心導体部４２１の第２部は、中心導体部４２１の第１部に連続しており且つ前記第１端の反対側の第２端を有している。中心導体部４２１の外径は、絶縁体４３０の内径と同程度である。図１Ｃに示すように、中心導体部４２１の第１部が絶縁体４３０の第１部内に嵌合し、外側導体４１０内に同心円状に配置されている。中心導体部４２１の第２部は絶縁体４３０の第２部内に嵌合している。絶縁体４３０の第１部は外側導体４１０と中心導体部４２１の第１部との間に介在している。
【００１９】
外側導体４１０、絶縁体４３０の第１部および中心導体部４２１の第１部が、同軸プローブ４００の同軸部をなしている。この同軸部は、図１Ｂに示すように、折り曲げられている。同軸部は、折り曲げ部を境に上側部分と下側部分とに二分される。同軸部の上側部分は、基板１００のスリット１２０に挿入され、接着剤６００により当該基板１００の上面に固着されている。同軸部の下側部分は、接地部２００の支持部２２０の内面に略平行に配置され、接触している。同軸部の下側の部分の外側導体４１０が接地部２００の支持部２２０に導電接続部５００で機械的且つ電気的に接続されている。これにより、同軸部の下側の部分の外側導体４１０が接地部２００の支持部２２０の内面に支持されている。なお、導電接続部５００としては、はんだや導電性のエポキシ樹脂等を用いている。
【００２０】
導電針４２０の延出部４２２は、基部４２２ａと、先端部４２２ｂとを有している。基部４２２ａは、中心導体部４２１の第１端に連接され且つ当該中心導体部４２１の長さ方向に延びた円柱である。基部４２２ａは、外側導体４１０の第１端および絶縁体４３０の第１部から前記長さ方向に延出している。先端部４２２ｂは、基部４２２ａに連接され且つ先細りした円錐であって、先端が下方に向くように当該基部４２２ａに対して折り曲げられている。先端部４２２ｂは、接地部２００の支持部２２０の開口２２１から当該支持部２２０外に突出している。先端部４２２ｂが図示しない半導体デバイス又は半導体ウエハの電極に接触可能な部分である。導電針４２０の接続部は、中心導体部４２１の第２端に連接され且つ長さ方向Ｌに延びた円柱である。接続部は、絶縁体４３０の第２部から突出している。
【００２１】
コネクタ４４０は、基板１００の上側に配置されている。コネクタ４４０は、コネクタ本体４４１を有している。コネクタ本体４４１は、絶縁体４３０の第２部が嵌合した導電性を有する筒であって、外側導体４１０の第２端に固着され且つ電気的に接続されている。コネクタ本体４４１内に導電針４２０の接続部が配置されている。
【００２２】
以下、上述したプローブカードＰ１の製造方法について詳しくご説明する。まず、基板１００および接地部２００を用意する。その後、接地部２００の取付部２１０を基板１００の下面に固着部３００によって固着（螺着）させる。その後、同軸プローブ４００を用意する。その後、同軸プローブ４００の同軸部の上側部分を基板１００の貫通孔１１０からスリット１２０に各々挿入する。これと共に、同軸プローブ４００の同軸部の下側部分の外側導体４１０を接地部２００の支持部２２０の内面に接触させる。すると、同軸プローブ４００の導電針４２０の先端部４２２ｂが支持部２２０の開口２２１から当該支持部２２０外に突出する。この状態で、導電接続部５００で同軸プローブ４００の外側導体４１０を接地部２００の支持部２２０の内面に機械的且つ電気的に接続させる。その後、接着剤６００で同軸プローブ４００の同軸部の上側部分を基板１００の上面に接着させる。なお、同軸プローブ４００の外側導体４１０を接地部２００の支持部２２０の内面に機械的且つ電気的に接続させた後、同軸プローブ４００の同軸部の上側部分を基板１００の貫通孔１１０からスリット１２０に各々挿入させると共に、接地部２００の取付部２１０を基板１００の下面に固着部３００によって固着（螺着）させることも可能である。
【００２３】
上述したプローブカードＰ１による場合、接地部２００の支持部２２０が筒状であるため、複数の接地部間をブリッジするブリッジ接続工程を省略することができる。しかも、接地部２００を基板１００に固着させるためおよび同軸プローブ４００を接地部２００に接続させるために樹脂を用いる必要がないので、樹脂を塗布する工程から硬化させるまでの工程を省略することができる。よって、当該プローブカードＰ１の製造工程の低減を図ることができる。
【００２４】
さらに、プローブカードＰ１は、後述するように、プローブカードＰ２よりも電気的特性が改善することが分かる。特に、信号の周波数が高い場合、プローブカードＰ１は、プローブカードＰ２よりもノイズリダクション効果が高くなる。よって、プローブカードＰ１は、同軸プローブ４００の電気的特性を向上させることができる。これらの効果は、プローブカードＰ１の同軸プローブ４００の同軸部の下側部分が接地部２００の筒状の支持部２２０内に配置されることに起因している。
【００２５】
上記プローブカードＰ１の同軸プローブ４００と、図４Ａおよび図４Ｂに示す比較対象プローブカードＰ２の同軸プローブ３０とに、９００ＭＨｚ帯の周波数を有する信号を流し、両プローブカードの同軸プローブの電気的特性を測定した。その結果、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、プローブカードＰ１はプローブカードＰ２よりも信号の減衰量の高値を示す部分がフラットに近く、信号の減衰量が抑えられていることが分かった。また、図２Ｃおよび図２Ｄに示すように、プローブカードＰ１はプローブカードＰ２よりも入力ＶＳＷＲおよび出力ＶＳＷＲの低値を示す部分がフラットに近く、信号の減衰量が抑えられていることが分かった。よって、プローブカードＰ１の同軸プローブ４００はプローブカードＰ２の同軸プローブ３０よりも安定した信号の伝達が可能になっている。
【００２６】
上記プローブカードＰ１の同軸プローブ４００と、比較対象プローブカードＰ２の同軸プローブ３０とに、１.８ＧＭＨｚ帯の周波数を有する信号を流し、両プローブカードの同軸プローブの電気的特性を測定した。その結果、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、プローブカードＰ１はプローブカードＰ２よりも信号の減衰量の高値を示す部分がフラットに近く、信号の減衰量が抑えられていることが分かった。また、図３Ａに示すように、信号の減衰量の高値を示す部分と低値を示す部分との差が大きいので、ノイズリダクション効果が大きくなる。図３Ｃおよび図３Ｄに示すように、プローブカードＰ１は、プローブカードＰ２よりも入力ＶＳＷＲおよび出力ＶＳＷＲの低値を示す部分がフラットに近く、信号の減衰量が抑えられていることが分かった。よって、プローブカードＰ１の同軸プローブ４００はプローブカードＰ２の同軸プローブ３０よりも安定した信号の伝達が可能になっている。
【００２７】
更に、プローブカードＰ１は、プローブカードＰ２よりも同軸プローブ４００の長さ寸法を低減することができる。なぜなら、プローブカードＰ１は、同軸プローブ４００が接地部２００の筒状の支持部２２０に支持されるため、プローブカードＰ２のように一対の接地部２０によって支持される同軸プローブ３０の針先の位置合わせをするための支持板６０および同軸プローブ３０等を支持板６０に固着させるための樹脂５２が不要だからである。よって、同軸プローブ４００の長さ寸法を、支持板６０およびこれを基板１０に固着させる樹脂の高さ寸法の分、低減することができる。
【００２８】
なお、上述した同軸プローブおよびプローブカードは、上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載範囲において任意に設計変更することが可能である。以下、詳しく述べる。
【００２９】
本発明の同軸プローブは、外側導体の少なくとも一部が、接地部の支持部の内面に支持され且つ前記接続部に電気接続され得る限り任意に設計変更することが可能である。例えば、同軸プローブは、基板１００のスリット１２０ではなく、貫通孔１１０又は基板１００に設けられた別の貫通孔に挿通された構成とすることが可能である。また、同軸プローブは、基板１００の下側に配置された構成とすることも可能である。前者の場合、基板のスリットは省略可能である。後者の場合、基板のスリットおよび貫通孔は省略可能である。
【００３０】
本発明の同軸プローブの導電針は、外側導体内に配置された中心導体部および当該外側導体から延出した延出部を有する限り任意に設計変更することが可能である。例えば、導電針は、中心導体部、延出部および接続部を有する構成とすることが可能である。中心導体部は、外側導体内に配置されている。延出部は、外側導体の長さ方向の一方から延出している。接続部は、外側導体の長さ方向の他方から突出している。この接続部は、プローブカードの基板に設けられた電極に接続される。この場合、コネクタ４４０は省略可能である。上述した何れかの態様の同軸プローブにおいて、導電針の延出部は、基部と先端部とを一直線状に構成することが可能である。延出部の先端部は先細り形状以外の形状（クラウン形状等）とすることが可能である。
【００３１】
本発明の同軸プローブの外側導体は、筒状であり且つその一部が接地部の接続部の内面に支持され且つ前記接続部に電気接続され得る限り任意に設計変更することが可能である。本発明の同軸プローブの絶縁体は、上述した何れかの態様の導電針の中心導体部と上述した何れかの態様の外側導体との間に設けられている限り任意に設計変更することが可能である。なお、本発明の同軸プローブの同軸部は円柱状（折り曲げられていない）形状とすることが可能である。
【００３２】
本発明の接地部は、基板に固着される取付部と、前記取付部に連接された筒状の支持部を有する導電部材である限り任意に設計変更することが可能である。例えば、複数の取付部が、支持部の基板側の端から放射状に延びた構成とすることが可能である。また、支持部は、円筒、多角形状の筒又は内径が下方に漸次拡大する円錐台状の筒とすることが可能である。支持部が多角形状の筒である場合であっても、当該筒の互いに対向する壁が下方に漸次縮小又は漸次拡大する構成とすることが可能である。このように支持部が設計変更された場合であっても、同軸プローブの長さ寸法を低減することができる。同軸プローブが筒状の支持部に支持され、プローブカードＰ２の支持板６０およびこれを基板１０に固着させる樹脂を必須としないからである。
【００３３】
本発明の固着部は、接地部の取付部を基板に固着させることができる限り任意に設計変更することが可能である。本発明の固着部は、導電性を有していても良いし、導電性を有していなくても良い。例えば、固着部としては、導電性を有する接着剤、導電性を有する接着デープ、導電性を有する樹脂、絶縁性のピン、絶縁性のネジ、絶縁性のボルト、絶縁樹脂、絶縁性接着剤又は絶縁性接着デープ等を用いることができる。
【００３４】
本発明のプローブカードは、プローブカードＰ２の支持板６０および樹脂５２を更に備えた構成とすることが可能である。支持板６０は、セラミックス等の絶縁体であって、プローブカードの基板に固着され且つ上述した何れかの態様の接地部の支持部に当接し、当該接地部を支持する。樹脂５２は、支持板６０、接地部の支持部および当該支持部に支持された同軸プローブを前記基板に固着している。
【００３５】
本発明のプローブカードは、複数の半導体デバイスを一度に測定するのに使用される構成とすることが可能である。このプローブカードは、上述した何れかの態様の接地部と、この接地部の取付部を基板に固着させる固着部と、前記接地部の支持部の内面に支持され且つ当該支持部に電気接続された外側導体を有する同軸プローブとが一つの基板に複数セット設けられた構成とすることができる。前記セットが、各々半導体デバイスに対応している。
【００３６】
本発明の導電接続部は、省略可能である。本発明の導電接続部は、上述した何れかの態様の同軸プローブの外側導体の少なくとも一部を上述した何れかの態様の接地部の接続部の内面に機械的且つ電気的に接続し得る限り任意に設計変更することが可能である。例えば、導電接続部としては、導電性を有する接着剤を用いることが可能である。接着部６００は省略可能である。
【００３７】
本発明のプローブカードの製造方法は、第１、第２製造方法である限り任意に設計変更することが可能である。第１製造方法は、接地部の取付部を固着部で基板に固着させ、同軸プローブを前記基板のスリットに挿入し、前記同軸プローブの外側導体を前記接地部の前記取付部に連接された筒状の支持部の内面に支持させると共に、前記同軸プローブの外側導体を前記支持部に電気接続させる。第２製造方法は、同軸プローブの外側導体を、接地部の筒状の支持部の内面に支持させると共に、前記同軸プローブの外側導体を前記支持部に電気接続させ、基板のスリットに前記同軸プローブを挿入させると共に、前記接地部の前記支持部に連接された取付部を固着部で前記基板に固着させる。
【００３８】
なお、上記実施例におけるプローブカードの各構成要素を構成する素材、形状、寸法、数及び配置等はその一例を説明したものであって、同様の機能を実現し得る限り任意に設計変更することが可能である。上述した実施例及び設計変更例は、互いに矛盾しない限り、相互に組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１００・・・・・基板
１１０・・・・貫通孔
１２０・・・・スリット
１３０・・・・接地ライン
２００・・・・・接地部
２１０・・・・取付部
２２０・・・・支持部
３００・・・・・固着部
４００・・・・・同軸プローブ
４１０・・・・外側導体
４２０・・・・導電針
４２１・・・中心導体部
４２２・・・延出部
４２２ａ・・基部
４２２ｂ・・先端部
４３０・・・・絶縁体
４４０・・・・コネクタ
５００・・・・・導電接続部
６００・・・・・接着部
【図１Ａ】
2015114111.tif 000003
【図１Ｂ】
2015114111.tif 000004
【図１Ｃ】
2015114111.tif 000005
【図２Ａ】
2015114111.tif 000006
【図２Ｂ】
2015114111.tif 000007
【図２Ｃ】
2015114111.tif 000008
【図２Ｄ】
2015114111.tif 000009
【図３Ａ】
2015114111.tif 000010
【図３Ｂ】
2015114111.tif 000011
【図３Ｃ】
2015114111.tif 000012
【図３Ｄ】
2015114111.tif 000013
【図４Ａ】
2015114111.tif 000014
【図４Ｂ】
2015114111.tif 000015