(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブ本体と、
接続部とを備えており、
前記プローブ本体は、前記プローブ本体の長手方向の第１端部と、前記第１端部の反対側の第２端部とを有しており、
前記接続部は、前記プローブ本体の前記第２端部の前記長手方向の端面から延びており且つ先端が前記プローブ本体の前記第２端部の前記端面に間隙を有して対向するように湾曲又は折り曲げられたスプリングアームを有しており、前記スプリングアームが、前記プローブ本体の前記第２端部の前記端面を正面視した状態で、当該端面の投影面積内に収まる大きさであり、  前記接続部に対して荷重が加えられることにより、当該接続部の前記スプリングアームが前記プローブ本体側に弾性変形し、当該スプリングアームの前記先端が前記プローブ本体の前記第２端部の前記端面に当接するプローブ。
【請求項２】
プローブ本体と、
接続部とを備えており、
前記接続部は、前記プローブ本体から延びており且つ先端が前記プローブ本体に間隙を有して対向するように湾曲又は折り曲げられたスプリングアームを有しており、
前記接続部に対して荷重が加えられることにより、当該接続部の前記スプリングアームが前記プローブ本体側に弾性変形し、当該スプリングアームの前記先端が前記プローブ本体に当接するようになっており、
前記接続部は、第１接続部と第２接続部とを含み、
前記第１接続部の前記スプリングアームは、その先端部が前記プローブ本体の短手方向の一端側を向くように配置されており、
前記第２接続部の前記スプリングアームは、その先端部が前記短手方向の他端側を向くとともに、前記第１接続部の前記スプリングアームと間隔をあけて配置されているプローブ。
【請求項３】
請求項２記載のプローブにおいて、
前記プローブ本体は、前記プローブ本体の長手方向の第１端部と、
前記第１端部の反対側の第２端部とを有しており、
前記スプリングアームは前記プローブ本体の前記第２端部から延びており且つ前記先端が前記第２端部に間隙を有して対向するように湾曲又は折り曲げられており、
前記接続部に対して荷重が加えられることにより、当該接続部の前記スプリングアームが前記プローブ本体の前記第２端部側に弾性変形し、前記先端が前記第２端部に当接するプローブ。
【請求項４】
請求項１又は３記載のプローブにおいて、
前記プローブ本体は、前記第１端部と前記第２端部との間に設けられた弾性変形部を更に有しているプローブ。
【請求項５】
請求項３〜４の何れか一つに記載のプローブにおいて、
前記第２端部には係止凸部が設けられているプローブ。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一つに記載のプローブにおいて、
前記スプリングアームは頂部を有しており、
前記接続部は、前記スプリングアームの前記頂部に設けられており且つ当該頂部よりも外形が大きい当接部を更に有しているプローブ。
【請求項７】
請求項５記載のプローブと、
前記プローブの前記第２端部が挿入されたガイド孔及び当該プローブの前記係止凸部を係止した前記ガイド孔の縁部を有するガイド板と、
電極を有する配線基板とを備えており、
前記配線基板と前記ガイド板との間の距離が、当該配線基板の前記電極に前記プローブの前記接続部が押し付けられ、当該接続部の前記スプリングアームが当該プローブの前記プローブ本体側に弾性変形し、前記先端が当該プローブ本体に当接する距離であるプローブカード。
【請求項８】
請求項１、３又は４記載のプローブと、
前記プローブの前記第２端部が挿入されたガイド孔を有しており且つ前記第２端部が固定されたガイド板と、
電極を有する配線基板とを備えており、
前記配線基板と前記ガイド板との間の距離が、当該配線基板の前記電極に前記プローブの前記接続部が押し付けられ、当該接続部の前記スプリングアームが当該プローブの前記プローブ本体側に弾性変形し、前記先端が当該プローブ本体に当接する距離であるプローブカード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローブ及びプローブカードに関する。
【背景技術】
【０００２】
本願の発明者は、本願発明を想到する過程で、図８Ａ及び図８Ｂに示すプローブカードを開発した。このプローブカードは、直線状の複数のプローブ１と、第１、第２ガイド板２ａ、２ｂと、配線基板３とを備えている。プローブ１は、長さ方向の第１、第２端部を有している。プローブ１の第１端部は第１ガイド板２ａのガイド孔を貫通している。プローブ１の第２端部は、第２ガイド板２ｂの貫通孔を貫通し、配線基板３の電極に間隙を有して対向配置されている。プローブ１の第１端部が半導体ウエハ又は半導体デバイスの電極に接触することによって、プローブ１の第２端部が配線基板３の電極に接触するようになっている。すなわち、プローブ１の第１端部が半導体ウエハ又は半導体デバイスの電極に接触していない状態で、プローブ１の第２端部が配線基板３の電極に接触していない。なお、図８Ａ及び図８Ｂに示すプローブカードは、開発段階のものであり、本願出願時において未公知である。直線状のプローブを備えたプローブカードは下記特許文献１にも記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記プローブカードは、プローブ１の第１端部が半導体ウエハ又は半導体デバイスの電極に接触する毎に、プローブ１の第２端部の配線基板３の電極に対する接触箇所が変動するため、第２端部と電極部との接続信頼性が低かった。また、半導体ウエハ又は半導体デバイスの高集積化に伴って、プローブの微細化が要求されている。微細化されたプローブは、半導体ウエハ又は半導体デバイスの電極に対する所定の接触圧を確保することが難しく、この点でも第２端部と電極部との接続信頼性が低かった。
【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、電極との間の接続信頼性を向上させることができるプローブ及びプローブカード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、本発明の一態様のプローブは、プローブ本体と、接続部とを備えている。前記プローブ本体は、第１端部と、前記第１端部の反対側の第２端部とを有している。前記接続部はスプリングアームを有している。前記スプリングアームは、前記プローブ本体の前記第２端部の前記長手方向の端面から延びており且つ当該スプリングアームの先端が前記プローブ本体の前記第２端部の前記端面に間隙を有して対向するように湾曲又は折り曲げられている。前記スプリングアームが、前記プローブ本体の前記第２端部の前記端面を正面視した状態で、当該端面の投影面積内に収まる大きさである。前記接続部に対して荷重が加えられることにより、当該接続部の前記スプリングアームが前記プローブ本体側に弾性変形し、当該スプリングアームの前記先端が前記プローブ本体の前記第２端部の前記端面に当接するようになっている。
【０００７】
このような態様のプローブによる場合、接続部が電極に押し付けられ、接続部に対して荷重が加えられると、接続部のスプリングアームがプローブ本体側に弾性変形し、当該スプリングアームの先端がプローブ本体に当接する。これにより、接続部が電極を付勢するので、接続部が、電極に対して接触圧（針圧）がかかった状態で電極に接続される。よって、接続部と電極との接続信頼性を向上させることができる。しかも、スプリングアームの先端がプローブ本体に接触することによって、スプリングアームの電気経路が下記の通り二つ形成される。一つは、スプリングアームの基端から電極に接触する部分までの経路である。もう一つは、スプリングアームの先端から前記電極に接触する部分までの経路である。このようにスプリングアームは、電極に対して並列接続されるので、スプリングアームのＤＣ抵抗を低下させることができる。
【０００８】
本発明の別の態様のプローブは、プローブ本体と、接続部とを備えている。前記接続部はスプリングアームを有している。前記スプリングアームは、前記プローブ本体から延びており且つ当該スプリングアームの先端が前記プローブ本体に間隙を有して対向するように湾曲又は折り曲げられている。前記接続部に対して荷重が加えられることにより、当該接続部の前記スプリングアームが前記プローブ本体側に弾性変形し、当該スプリングアームの前記先端が前記プローブ本体に当接するようになっている。
前記接続部は、第１接続部と第２接続部とを含む。前記第１接続部の前記スプリングアームは、その先端部が前記プローブ本体の短手方向の一端側を向くように配置されている。
前記第２接続部の前記スプリングアームは、その先端部が前記短手方向の他端側を向くとともに、前記第１接続部の前記スプリングアームと間隔をあけて配置されている。
前記プローブ本体は、第１端部と、前記第１端部の反対側の第２端部とを有する構成とすることが可能である。前記スプリングアームは前記プローブ本体の前記第２端部から延びており且つ前記先端が前記第２端部に間隙を有して対向するように湾曲又は折り曲げられた構成とすることが可能である。前記接続部に対して荷重が加えられることにより、前記当該接続部の前記スプリングアームが前記プローブ本体の前記第２端部側に弾性変形し、前記先端が前記第２端部に当接する構成とすることが可能である。
【０００９】
前記プローブ本体は、前記第１端部と前記第２端部との間に設けられた弾性変形部を更に有する構成とすることが可能である。
【００１０】
このような態様のプローブによる場合、接続部が電極に押し付けられ、接続部に対して荷重が加えられると、接続部のスプリングアームが第２端部側に弾性変形し、当該スプリングアームの先端が第２端部に当接する。この状態で、プローブ本体の第１端部に荷重が加えられると、弾性変形部が弾性変形するので、接続部と電極とに過剰な荷重がかかるのを抑止することが可能になる。
【００１１】
前記第２端部には係止凸部が設けられた構成とすることが可能である。このような態様のプローブによる場合、第２端部が挿入されるガイド板の貫通孔の縁部に、当該第２端部の係止凸部が係止可能である。よって、プローブのガイド板に対する取り付けが容易になる。
【００１２】
前記スプリングアームは頂部を有する構成とすることが可能である。前記接続部は当接部を更に有する構成とすることが可能である。前記当接部は、前記スプリングアームの前記頂部に設けられており且つ当該頂部よりも外形が大きい構成とすることが可能である。
【００１３】
このような態様のプローブによる場合、当接部が電極に対して接触し得るので、接続部の電極に対する接触面積が増大する。よって、接続部と電極との間の接触抵抗を低下させることができるので、両者の接続信頼性を更に向上させることが可能になる。
【００１４】
本発明のプローブカードは、上記した何れかの態様のプローブと、ガイド板と、電極を有する配線基板とを備えている。ガイド板は、前記プローブの前記第２端部が挿入されたガイド孔と、当該プローブの前記係止凸部を係止した前記ガイド孔の縁部とを有する構成とすることが可能である。前記配線基板と前記ガイド板との間の距離が、当該配線基板の前記電極に前記プローブの前記接続部が押し付けられ、当該接続部の前記スプリングアームが当該プローブの前記プローブ本体側に弾性変形し、前記先端が当該プローブ本体に当接する距離とすることが可能である。なお、係止凸部を省略し、プローブの第２端部をガイド板に固定させても良い。
【００１５】
このような態様のプローブカードによる場合、プローブの第２端部をガイド板のガイド孔に挿入し、当該第２端部の係止凸部をガイド孔の縁部に係止させた状態で、ガイド板と配線基板との間を前記距離とすることにより、配線基板の前記電極に前記プローブの前記接続部が押し付けられ、当該接続部の前記スプリングアームが弾性変形し、前記先端が前記プローブ本体に当接する。よって、プローブの接続部と配線基板の電極との接続を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１Ａ】本発明の実施例に係るプローブの正面図である。
【図１Ｂ】前記プローブの第２端部の拡大正面図である。
【図１Ｃ】前記プローブの第２端部の拡大斜視図である。
【図２Ａ】前記プローブの第２端部の第１設計変更例を示す拡大斜視図である。
【図２Ｂ】前記プローブの第２端部の第２設計変更例を示す拡大斜視図である。
【図３Ａ】前記プローブの第２端部の第３設計変更例を示す拡大斜視図である。
【図３Ｂ】前記プローブの第２端部の第４設計変更例を示す拡大斜視図である。
【図３Ｃ】前記プローブの第２端部の第５設計変更例を示す拡大斜視図である。
【図４Ａ】前記プローブの第２端部の第６設計変更例を示す拡大斜視図である。
【図４Ｂ】前記プローブの第２端部の第７設計変更例を示す拡大斜視図である。
【図４Ｃ】前記プローブの第２端部の第８設計変更例を示す拡大斜視図である。
【図５】本発明の実施例に係るプローブカードの概略的断面図である。
【図６Ａ】前記プローブカードの図５中のα部分の拡大図であって、前記プローブが半導体ウエハ又は半導体デバイスの電極に接触する前の状態を示す図である。
【図６Ｂ】前記プローブカードの図５Ａ中のβ部分の拡大図であって、前記プローブが半導体ウエハ又は半導体デバイスの電極に接触する前の状態を示す図である。
【図７Ａ】前記プローブカードの図５中のα部分の拡大図であって、前記プローブが半導体ウエハ又は半導体デバイスの電極に接触した状態を示す図である。
【図７Ｂ】前記プローブカードの図５Ａ中のβ部分の拡大図であって、前記プローブが半導体ウエハ又は半導体デバイスの電極に接触した状態を示す図である。
【図８Ａ】本発明の開発途上のプローブカードの概略的部分断面図である。
【図８Ｂ】前記プローブカードの図８Ａ中のγ部分の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例に係るプローブ１００について図１Ａ〜図１Ｃを参照しつつ説明する。図１Ａに示すプローブ１００は、プローブ本体１１０と、二つの接続部１２０ａと、接続部１２０ｂとを備えている。以下、プローブＰの各構成要件について詳しく説明する。なお、図１Ａ中に示すＤ１がプローブ１００及びプローブ本体１１０の長さ方向であり、Ｄ２がプローブ１００及びプローブ本体１１０の幅方向である。
【００１８】
プローブ本体１１０は長さ方向Ｄ１に延びた導電を有する針である。プローブ本体１１０は、第１端部１１１と、第２端部１１２と、弾性変形部１１３とを有している。第１端部１１１は、長さ方向Ｄ１の一方側に突出した接触部１１１ａを有している。接触部１１１ａの外形は、第１端部１１１の外形よりも小さい。接触部１１１ａが測定対象１０（図５参照）の電極１１に接触可能な部位である。
【００１９】
第２端部１１２は、プローブ本体１１０の第１端部１１１の反対側の端部である。第２端部１１２の幅方向Ｄ２の両端には、外側に凸の突起である一対の係止凸部１１２ａが設けられている。弾性変形部１１３は、プローブ本体１１０の第１端部１１１と第２端部１１２との間に設けられている。弾性変形部１１３は、幅方向Ｄの一方側（長さ方向Ｄ１に直角に交差する方向）に略円弧状に湾曲している。
【００２０】
第２端部１１２の端面（上面）上には、図１Ｂ及び図１Ｃに示すように、接続部１２０ａが間隔をあけて設けられている。接続部１２０ａは、円弧状のスプリングアーム１２１ａを有している。スプリングアーム１２１ａは、基端１２１ａ１と、先端１２１ａ２と、頂部１２１ａ３とを有している。基端１２１ａ１は、第２端部１１２の端面の幅方向Ｄの一端部に連接されている。スプリングアーム１２１ａは、第２端部１１２の端面から延びており且つ先端１２１ａ２が第２端部１１２の端面に間隙Ｇ（図１Ｂ参照）を有して対向するように円弧状に湾曲している。スプリングアーム１２１ａの頂部１２１ａ３に対して荷重が加えられることによって、スプリングアーム１２１ａが第２端部１１２側に弾性変形し、先端１２１ａ２が第２端部１１２の端面に当接するようになっている。
【００２１】
第２端部１１２の端面上には、図１Ｃに示すように、接続部１２０ａの間に位置するように接続部１２０ｂが設けられている。接続部１２０ｂは接続部１２０ａの対称形状である。接続部１２０ｂは、円弧状のスプリングアーム１２１ｂを有している。スプリングアーム１２１ｂは、基端１２１ｂ１と、先端１２１ｂ２と、頂部１２１ｂ３とを有している。基端１２１ｂ１は、第２端部１１２の端面の幅方向Ｄの他端部に連接されている。スプリングアーム１２１ｂは、第２端部１１２の端面から延びており且つ先端１２１ｂ２が第２端部１１２の端面に間隙Ｇ（図１Ｂ参照）を有して対向するように円弧状に湾曲している。スプリングアーム１２１ｂの頂部１２１ｂ３に対して荷重が加えられることによって、スプリングアーム１２１ｂが第２端部１１２側に弾性変形し、先端１２１ｂ２が第２端部１１２の端面に当接する（面接触）ようになっている。
【００２２】
以上のようなプローブ１００はＭＥＭＳ技術を用いて次のように製造される。まず、基板上にレジストを塗布し、当該レジストにマスクを用いて露光・現像を行い、開口を形成する。この開口に電解めっきによりニッケル合金等の導電材料を充填する。その後、前記レジスト上にレジストを塗布し、当該レジストにマスクを用いて露光・現像を行い、開口を形成する。この開口に電解めっきによりニッケル合金等の導電材料を充填する。この工程を繰り返すことによって、プローブ本体１１０及び接続部１２０ａ、１２０ｂを作成する。その後、レジストを除去する。なお、上記開口は、寝かせたプローブ本体１１０及び接続部１２０ａ、１２０ｂの形状（すなわち、図１Ａに示すプローブ１００の形状）に対応している。
【００２３】
なお、プローブ１００の接続部は次の通りに設計変更することが可能である。図２Ａに示すように接続部１２０ａ及び接続部１２０ｂが第２端部１１２の端面上に一つずつ設けられた態様に設計変更することが可能である。図２Ｂに示すように接続部１２０ａのみが第２端部１１２の端面上に設けられた態様に設計変更することが可能である。
【００２４】
図３Ａに示すように、接続部１２０ａ及び接続部１２０ｂに代えて、二つの接続部１２０ａ’と接続部１２０ｂ’とが第２端部１１２の端面上に設けられた態様に設計変更することが可能である。接続部１２０ａ’は、スプリングアーム１２１ａ’が略Ｕ字状である点で接続部１２０ａと相違している。それ以外は、接続部１２０ａ’は接続部１２０ａと略同じ構成である。接続部１２０ｂ’は、接続部１２０ａ’の間に配置されている。接続部１２０ｂ’は、スプリングアーム１２１ｂ’が略Ｕ字状である点で接続部１２０ｂと相違している。それ以外は、接続部１２０ｂ’は接続部１２０ｂと略同じ構成である。図３Ａ中の１２１ａ１’、１２１ｂ１’はスプリングアームの基端、１２１ａ２’、１２１ｂ２’はスプリングアームの先端、１２１ａ３’、１２１ｂ３’はスプリングアームの頂部である。なお、図３Ｂに示すように接続部１２０ａ’及び接続部１２０ｂ’が第２端部１１２の端面上に一つずつ設けられた態様に設計変更することが可能である。図３Ｃに示すように接続部１２０ａ’のみが第２端部１１２の端面上に設けられた態様に設計変更することが可能である。
【００２５】
また、図４Ａに示すように、接続部１２０ａ及び接続部１２０ｂに代えて、二つの接続部１２０ａ’’と接続部１２０ｂ’’とが第２端部１１２の端面上に設けられた態様に設計変更することが可能である。接続部１２０ａ’’は、略Ｖ字状のスプリングアーム１２１ａ’’と、当接部１２２ａ’’とを有している。スプリングアーム１２１ａ’’は、基端１２１ａ１’’と、先端１２１ａ２’’と、頂部１２１ａ３’’とを有している。基端１２１ａ１’’は、第２端部１１２の端面の幅方向Ｄの一端部に連接されている。スプリングアーム１２１ａ’’は、第２端部１１２の端面から延びており且つ先端１２１ａ２’’が第２端部１１２の端面に間隙を有して対向するように略Ｖ字状に折り曲げられている。当接部１２２ａ’’は、スプリングアーム１２１ａ’’の頂部１２１ａ３’’に設けられており且つ幅方向Ｄ２の一方側に延びている。当接部１２２ａは幅方向Ｄ２に並べられた複数の山部を有している。当接部１２２ａの山部に対して荷重が加えられることによって、スプリングアーム１２１ａ’’が第２端部１１２側に弾性変形し、先端１２１ａ２’’が第２端部１１２の端面に当接するようになっている。
【００２６】
接続部１２０ｂ’’は接続部１２０ａ’’の対称形状である。接続部１２０ｂ’’は、略Ｖ字状のスプリングアーム１２１ｂ’’と、当接部１２２ｂ’’とを有している。スプリングアーム１２１ｂ’’は、基端１２１ｂ１’’と、先端１２１ｂ２’’（図４Ｂを借りて参照）と、頂部１２１ｂ３’’（図４Ｂを借りて参照）とを有している。基端１２１ｂ１’’は、第２端部１１２の端面の幅方向Ｄの他端部に連接されている。スプリングアーム１２１ｂ’’は、図４Ｂを借りて参照するように、第２端部１１２の端面から延びており且つ先端１２１ｂ２’’が第２端部１１２の端面に間隙を有して対向するように略Ｖ字状に折り曲げられている。当接部１２２ｂ’’は、スプリングアーム１２１ｂ’’の頂部１２１ｂ３’’に設けられており且つ幅方向Ｄ２の他方側に延びている。当接部１２２ａ’’の山部に対して荷重が加えられることによって、スプリングアーム１２１ａ’’が第２端部１１２側に弾性変形し、先端１２１ａ２’’が第２端部１１２の端面に当接するようになっている。
【００２７】
なお、図４Ｂに示すように接続部１２０ａ’’及び接続部１２０ｂ’’が第２端部１１２の端面上に一つずつ設けられた態様に設計変更することが可能である。図４Ｃに示すように接続部１２０ａ’’のみが第２端部１１２の端面上に設けられた態様に設計変更することが可能である。
【００２８】
以下、本発明の実施例に係るプローブカードについて図５〜図７Ｂを参照しつつ説明する。図５に示すプローブカードは、複数のプローブ１００と、ガイド板２００ａ、２００ｂと、スペーサ３００ａ、３００ｂと、配線基板４００と、中間基板５００と、複数のスプリングプローブ６００と、メイン基板７００と、補強板８００と、補強部９００とを備えている。以下、前記プローブカードの各構成要素について詳しく説明する。ただし、説明の便宜上、プローブ１００の第２端部１１２に、図１Ａ〜図１Ｃに示す接続部１２０ａ、１２０ｂが設けられているものを例に挙げて説明する。なお、図５においては、図面の簡略化のため、プローブ１００を３つのみ図示している。
【００２９】
メイン基板７００はプリント基板である。メイン基板７００は、第１面と、前記第１面の裏側の第２面とを有している。メイン基板７００の第１面には図示しない複数の電極が、メイン基板７００の第２面の外縁部には複数のコネクタ７１０が設けられている。電極とコネクタ７１０とはメイン基板７００の第１、第２面及び／又は内部に設けられた図示しない複数の導電ラインにより接続されている。
【００３０】
補強板８００はメイン基板７００よりも硬い板状の部材（例えばステンレス鋼等の板）である。この補強板８００は、メイン基板７００の第２面にネジ止めされている。この補強板８００によりメイン基板７００の撓みが抑止される。
【００３１】
中間基板５００及び配線基板４００は、メイン基板７００及び補強板８００にネジ止めされている。中間基板５００及び配線基板４００は、この順でメイン基板７００の第１面側に配置されている。すなわち、中間基板５００はメイン基板７００と配線基板４００との間に配置されている。中間基板５００には、当該中間基板５００を厚み方向に貫通した複数の貫通孔５１０が設けられている。この貫通孔５１０は、メイン基板７００の電極の位置に対応した位置に配置されている。
【００３２】
配線基板４００はＳＴ（スペーストランスフォーマ）基板である。配線基板４００は、第１面と、この第１面の裏側の第２面とを有している。配線基板４００の第１面上には、図６Ａ〜図７Ｂに示すように、複数の電極４１０が間隔をあけて設けられている。配線基板４００の第２面には、図５に示すように、複数の電極４２０が間隔をあけて配設されている。電極４２０は、メイン基板７００の電極の鉛直線上に配置されている。電極４１０と電極４２０とは配線基板４００の第１、第２面及び／又は内部に設けられた図示しない複数の導電ラインにより接続されている。
【００３３】
各スプリングプローブ６００は、中間基板５００の貫通孔５１０に収容され、メイン基板７００の電極と配線基板４００の電極４２０との間に圧縮状態で介在している。これにより、スプリングプローブ６００がメイン基板７００の電極と配線基板４００の電極４２０との間を電気的に接続している。
【００３４】
補強部９００は、プレート９１０と、取付部９２０とを有している。プレート９１０は、配線基板４００の第１面側に、当該配線基板４００に対して略平行に配置されている。取付部９２０は、配線基板４００とプレート９１０の端部との間に介在している。プレート９１０及び取付部９２０は、配線基板４００にネジ止めされている。プレート９１０には、当該プレート９１０を貫通した貫通孔９１１が設けられている。なお、プレート９１０と取付部９２０は一体化することが可能である。
【００３５】
ガイド板２００ｂは、取付部９２０の内側で配線基板４００の第１面側に配置されている。ガイド板２００ｂには、当該ガイド板２００ｂを貫通した複数のガイド孔２１０ｂが設けられている。ガイド孔２１０ｂは、配線基板４００の電極４１０の位置に対応するように配置されている。ガイド孔２１０ｂには、プローブ１００の第２端部１１２が挿通されている。第２端部１１２の係止凸部１１２ａが、ガイド板２００ｂのガイド孔２１０ｂの縁部に係止されている。このようにガイド板２００ｂは特許請求の範囲のガイド板に相当する。
【００３６】
ガイド板２００ｂの端部と配線基板４００との間にはスペーサ３００ｂが介在している。スペーサ３００ｂによってガイド板２００ｂと配線基板４００との間に間隙が形成されている。スペーサ３００ｂの厚み寸法（ガイド板２００ｂと配線基板４００との間の上記間隙（距離Ｌ））は、図６Ａに示すように、プローブ１００の接続部１２０ａ、１２０ｂのスプリングアーム１２１ａ、１２１ｂの頂部１２１ａ３、１２１ｂ３が配線基板４００の電極４１０に押し付けられ、当該スプリングアーム１２１ａ、１２１ｂが第２端部１１２側に弾性変形し、先端１２１ａ２、１２１ｂ２が第２端部１１２に当接する寸法（距離）に設定されている。よって、接続部１２０ａ、１２０ｂは、電極４１０に当接した状態で、配線基板４００の電極４１０を付勢している。換言すると、接続部１２０ａ、１２０ｂは電極４１０に対して所定の接触圧で接触し、接続されている。また、接続部１２０ａのスプリングアーム１２１ａの先端１２１ａ２が第２端部１１２に当接しているため、接続部１２０ａの電極４１０に対する電気経路はＲ１、Ｒ２の二つとなる。Ｒ１は、接続部１２０ａのスプリングアーム１２１ａの基端１２１ａ１から頂部１２１ａ３（電極４１０に接触する部分）までの経路である。Ｒ２は、接続部１２０ａのスプリングアーム１２１ａの先端１２１ａ２から頂部１２１ａ３（電極４１０に接触する部分）までの経路である。なお、接続部１２０ｂも接続部１２０ａと同様に電気経路Ｒ１、Ｒ２を有する。
【００３７】
ガイド板２００ｂの端部とプレート９１０との間には、スペーサ３００ａが介在している。プレート９１０、スペーサ３００ａ、３００ｂ及びガイド板２００ｂが、配線基板４００、メイン基板７００及び補強板８００にネジ止めされている。プレート９１０の図示下側には、ガイド板２００ａが配置されている。ガイド板２００ａは樹脂でプレート９１０に固着されている。ガイド板２００ａには、当該ガイド板２００ａを貫通した複数のガイド孔２１０ａが設けられている。ガイド孔２１０ａは、ガイド孔２１０ｂの鉛直線上に各々位置しており且つプレート９１０の貫通孔９１１に連通している。ガイド板２００ａのガイド孔２１０ａには、プローブ１００の第１端部１１１が挿通されている。第１端部１１１がガイド孔２１０ａを貫通し、当該第１端部１１１の接触部１１１ａが測定対象１０の電極１１に接触可能となっている。
【００３８】
上記プローブカードの組立時において、プローブ１００の第２端部１１２をガイド板２００ｂのガイド孔２１０ｂに挿通させ、当該第２端部１１２の係止凸部１１２ａをガイド孔２１０ｂの縁部に係止させる。このガイド板２００ｂを、スペーサ３００ｂを介して配線基板４００に積層させる。このとき、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、プローブ１００の接続部１２０ａ、１２０ｂの頂部１２１ａ３、１２１ｂ３が配線基板４００の電極４１０に押し付けられる。すなわち、プローブ１００の接続部１２０ａ、１２０ｂに対して図示上側から荷重が加えられる。これにより、接続部１２０ａ、１２０ｂのスプリングアーム１２１ａ、１２１ｂが第２端部１１２側に弾性変形し、スプリングアーム１２１ａ、１２１ｂの先端１２１ａ２、１２１ｂ２が第２端部１１２の端面に当接する。このようにして接続部１２０ａ、１２０ｂが配線基板４００の電極４１０に所定の接触圧で接触し、接続される。
【００３９】
上記プローブカードは、テスターのプローバに取り付けられ、測定対象１０の電気的諸特性を測定するのに使用される。具体的には、プローバが、プローブカードと測定対象１０とを対向配置し、この状態で同プローブカードと測定対象１０とを相対的に接近させる。すると、図７Ａに示すように、同プローブカードのプローブ１００の第１端部１１１の接触部１１１ａが測定対象１０の電極１１に接触する。その後、プローバが、プローブカードと測定対象１０とを相対的に更に接近させる。これにより、プローブ１００の第１端部１１１の接触部１１１ａが測定対象１０の電極１１に押圧される（すなわち、第１端部１１１に荷重（オーバードライブ）が加えられる）。すると、プローブ１００の弾性変形部１１３が屈曲するように弾性変形する。これにより、図７Ｂに示すようにプローブ１００の接続部１２０ａ、１２０ｂと配線基板４００の電極４１０とに過剰な荷重が加わるのを抑止することができる。この状態で、測定対象１０の電気的諸特性が前記テスターにより測定される。
【００４０】
以上のようなプローブカードによる場合、プローブ１００の接続部１２０ａ、１２０ｂが配線基板４００の電極４１０に押し付けられ、接続部１２０ａ、１２０ｂのスプリングアーム１２１ａ、１２１ｂがプローブ本体１１０側に弾性変形し、スプリングアーム１２１ａ、１２１ｂの先端１２１ａ２、１２１ｂ２がプローブ本体１１０に当接している。これにより、接続部１２０ａ、１２０ｂが所定の接触圧で配線基板４００の電極４１０に接触するので、接続部１２０ａ、１２０ｂと電極４１０との接続信頼性を向上させることができる。しかも、接続部１２０ａ、１２０ｂは、電気経路Ｒ１、Ｒ２を有している。すなわち、接続部１２０ａが電極４１０に対して電気経路Ｒ１、Ｒ２で並列接続され、接続部１２０ｂが電極４１０に対して電気経路Ｒ１、Ｒ２で並列接続されているので、接続部１２０ａ、１２０ｂのＤＣ抵抗を低下させることができる。
【００４１】
なお、図３Ａ〜図３Ｂに示す接続部１２０ａ’、１２０ｂ’を配線基板４００の電極４１０に押し付けた場合、スプリングアーム１２１ａ’、１２１ｂ’がプローブ本体１１０の第２端部１１２側に弾性変形し、スプリングアーム１２１ａ’、１２１ｂ’の先端１２１ａ１’、１２１ｂ１’が第２端部１１２に当接する。この設計変更例の場合、上記した接続部１２０ａ、１２０ｂを有するプローブ１００と同様の技術的効果を奏する。図４Ａ〜図４Ｂに示す接続部１２０ａ’’、１２０ｂ’’の当接部１２２ａ’’、１２２ｂ’’を配線基板４００の電極４１０に押し付けた場合、スプリングアーム１２１ａ’’、１２１ｂ’’が第２端部１１２側に弾性変形し、スプリングアーム１２１ａ’’、１２１ｂ’’の先端１２１ａ２’’、１２１ｂ２’’が第２端部１１２に当接する。この設計変更例の場合も、上記した接続部１２０ａ、１２０ｂを有するプローブ１００と同様の技術的効果を奏する。加えて、当接部１２２ａ’’、１２２ｂ’’の電極４１０に対する接触面積は、接続部１２０ａ、１２０ｂの頂部１２１ａ３、１２１ｂ３の電極４１０に対する接触面積よりも大きいので、当接部１２２ａ’’、１２２ｂ’’の電極４１０に対する接触抵抗を低減させることができる。図２Ａ、図２Ｂ、図３Ｃ及び図４Ｃに示した例は、接続部の数が相違するだけであるので、上記した技術的効果を奏する。
【００４２】
なお、上記したプローブ１００及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。
【００４３】
上記実施例及び上記設計変更例では、プローブ１００のプローブ本体１１０は、第１端部１１１と、第２端部１１２と、弾性変形部１１３を有するとした。しかし、本発明のプローブのプローブ本体は、任意に設計変更することが可能である。例えば、プローブ本体は、第１端部と、この第１端部の反対側の第２端部とを有する構成とすることが可能である。
【００４４】
上記実施例及び上記設計変更例では、プローブ１００のプローブ本体１１０の弾性変形部１１３は、幅方向Ｄ２に円弧状に湾曲しているとした。しかし、本発明のプローブのプローブ本体の弾性変形部は、第１端部と第２端部との間に設けられており且つ第１端部に荷重が加えられることによって弾性変形可能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、弾性変形部は、略く字状に折り曲げられた構成とすることが可能である。また、プローブが片持ち梁状である場合には、弾性変形部は第１端部から第２端部にかけて斜めに傾斜する構成とすることが可能である。
【００４５】
上記実施例及び上記設計変更例では、プローブ１００のプローブ本体１１０の第１端部１１１は、接触部１１１ａを有するとした。しかし、本発明のプローブのプローブ本体の第１端部は、測定対象の電極に接触可能である限り任意に設計変更することが可能である。よって、接触部は省略可能である。
【００４６】
上記実施例及び上記設計変更例では、プローブ１００のプローブ本体１１０の第２端部１１２は、係止凸部１１２ａを有しているとした。しかし、本発明のプローブのプローブ本体の第２端部は、これに限定されるものではない。例えば、第２端部がガイド板に固定される場合には、係止凸部は省略可能である。この場合も、ガイド板と配線基板との間の距離が、当該配線基板の電極に上記した何れかの態様のプローブの接続部が押し付けられ、当該接続部のスプリングアームが当該プローブのプローブ本体側に弾性変形し、スプリングアームの先端が当該プローブ本体に当接する距離とすると良い。
【００４７】
上記実施例及び上記設計変更例では、プローブの接続部は、プローブ本体の第２端部に設けられた円弧状、略Ｕ字状又は略Ｖ字状のスプリングアームを有しているとした。しかし、本発明のプローブの接続部のスプリングアームは、プローブ本体から延び、先端が前記プローブ本体に間隙を有して対向するように湾曲又は折り曲げられており且つ当該接続部に対して荷重が加えられることにより、前記スプリングアームが前記プローブ本体側に弾性変形し、前記先端が前記プローブ本体に当接し得る限り任意に設計変更することが可能である。すなわち、プローブの接続部は、プローブ本体の第２端部に設けられているものに限定されるものはなく、プローブ本体の任意の箇所に設けることが可能である。また、本発明のプローブの接続部は、前記スプリングアームの先端が前記プローブ本体に当接することによって、二つの電気経路が形成される。一つは、スプリングアームの基端から電極に接触する部分までの経路である。もう一つは、スプリングアームの先端から前記電極に接触する部分までの経路である。
【００４８】
上記設計変更例では、プローブの接続部の当接部１２２ａ’’は、スプリングアーム１２１ａ’’の頂部１２１ａ３’’に設けられ、幅方向Ｄ２の一方側に延びており且つ幅方向Ｄ２に並べられた複数の山部を有しているとした。しかし、本発明のプローブの接続部の当接部は、省略可能である。よって、当接部１２２ａ’’は、スプリングアーム１２１ａ’’のみを有する構成とすることが可能である。また、本発明のプローブの接続部の当接部は、スプリングアームの前記頂部に設けられており且つ当該頂部よりも外形が大きい限り任意に設計変更することが可能である。上記したようにスプリングアームが円弧状又は略Ｕ字状に湾曲している場合も、当該スプリングアームの頂部に当接部を設けることが可能である。当接部に山部を設けるか否かについては任意に設定することができる。
【００４９】
上記実施例及び上記設計変更例では、プローブカードは、複数のプローブ１００と、ガイド板２００ａ、２００ｂと、スペーサ３００ａ、３００ｂと、配線基板４００と、中間基板５００と、複数のスプリングプローブ６００と、メイン基板７００と、補強板８００と、補強部９００とを備えているとした。しかし、本発明のプローブカードは、上記した何れかの態様のプローブと、電極を有する配線基板とを備えており、前記プローブの接続部が前記電極に押し付けられ、当該接続部のスプリングアームが当該プローブのプローブ本体側に弾性変形し、当該スプリングアームの先端が当該プローブ本体に当接し得る限り任意に設計変更することが可能である。プローブカードの中間基板５００、スプリングプローブ６００、メイン基板７００及び補強板８００は、省略可能である。また、配線基板を他の基板（メイン基板を含む。）に接続するか否かについては適宜設計変更することが可能である。配線基板自体をメイン基板として用いることが可能である。配線基板と他の基板との電気的な接続は、スプリングプローブ６００に限定されることはなく、一般的なプローブやケーブル等の周知の接続部材を用いることが可能である。
【００５０】
なお、上記実施例におけるプローブ及びプローブカードの各部を構成する素材、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。なお、上記実施例及び上記した設計変更例のプローブは、基板間を接続するためのプローブとして使用可能である。上記実施例及び上記した設計変更例のプローブの接続部は、半導体ウエハ又は半導体デバイスの電極に対する接続部としても用いることが可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１００・・・・プローブ
１１０・・・プローブ本体
１１１・・第１端部
１１２・・第２端部
１２０ａ・・接続部
１２１ａ・スプリングアーム
１２１ａ１・基端
１２１ａ２・先端
１２１ａ３・頂部
１２０ｂ・・接続部
１２１ｂ・スプリングアーム
１２１ｂ１・基端
１２１ｂ２・先端
１２１ｂ３・頂部
２００ａ・・・ガイド板
２１０ａ・・ガイド孔
２００ｂ・・・ガイド板
２１０ｂ・・ガイド孔
３００ａ・・・スペーサ
３００ｂ・・・スペーサ
４００・・・・配線基板
４１０・・・電極
５００・・・・中間基板
６００・・・・スプリングプローブ
７００・・・・メイン基板
８００・・・・補強板
９００・・・・補強部
【図１Ａ】
0006505420.tif 000002
【図１Ｂ】
0006505420.tif 000003
【図１Ｃ】
0006505420.tif 000004
【図２Ａ】
0006505420.tif 000005
【図２Ｂ】
0006505420.tif 000006
【図３Ａ】
0006505420.tif 000007
【図３Ｂ】
0006505420.tif 000008
【図３Ｃ】
0006505420.tif 000009
【図４Ａ】
0006505420.tif 000010
【図４Ｂ】
0006505420.tif 000011
【図４Ｃ】
0006505420.tif 000012
【図５】
0006505420.tif 000013
【図６Ａ】
0006505420.tif 000014
【図６Ｂ】
0006505420.tif 000015
【図７Ａ】
0006505420.tif 000016
【図７Ｂ】
0006505420.tif 000017
【図８Ａ】
0006505420.tif 000018
【図８Ｂ】
0006505420.tif 000019