(57)【要約】【課題】部分的に損傷しても全体交換することなく、損傷部分だけの修理や交換が行え、修理コスト低減や取扱い性向上が図れるインターポーザを提供する。【解決手段】電極４どうしの間隔が大な第１基板１と、電極７どうしの間隔が小な第２基板２との間に介在され、両基板１，２における相対応する電極４，７どうしを導通接続するためのインターポーザにおいて、第１基板１に、これの電極４に導通される状態の筒部１１を直交する状態で形成し、筒部１１にスライド自在、かつ、導通自在にピン部材１２を内嵌するとともに、このピン部材１２を筒部１１に対して第２基板２に向けて突出付勢する弾性機構１３を設け、第２基板の電極７に導通接続される状態で第２基板２の裏面側に配置された接続用電極８に、ピン部材１２の突出側先端部１２ａが当接自在に構成する。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣合う電極どうしの間隔が大なる第１基板と、隣合う電極どうしの間隔が小なる第２基板との間に介在されて、これら両基板における相対応する電極どうしを導通接続するためのインターポーザであって、
前記第１基板に、これの前記電極に導通される状態の筒部を、これの筒軸方向が前記第１基板の面に沿う方向に直交又はほぼ直交する状態で形成し、前記筒部にスライド自在、かつ、導通自在にピン部材を内嵌するとともに、このピン部材を前記筒部に対して前記第２基板に向けて突出付勢する弾性機構を設け、
前記第２基板の前記電極に導通接続される状態で前記第２基板の裏面側に配置された接続用電極に、前記ピン部材の突出側先端部が当接自在に構成してあるインターポーザ。
【請求項２】
前記ピン部材における前記突出側先端部の反対側となる根元側先端部に、前記筒部への入り込みが不可となる抜止め部を形成してある請求項１に記載のインターポーザ。
【請求項３】
前記根元側先端部を、前記筒部に内嵌される摺接部よりも太さの細い細径部と、この細径部よりも太さが太く、かつ、前記根元側先端部におけるより先端側に位置する大径部とから構成してある請求項２に記載のインターポーザ。
【請求項４】
前記ピン部材の突出側先端部に、先鋭化された接触部を形成してある請求項１〜３のいずれか一項に記載のインターポーザ。
【請求項５】
隣合う前記インターポーザどうしの間隔を、前記第１基板の前記電極どうしの間隔よりも小さく、かつ、前記第２基板の前記電極どうしの間隔よりも大なる中間値に設定してある請求項１〜４のいずれか一項に記載のインターポーザ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＳＩチップ等の半導体デバイスの電気的諸特性を測定する検査用具であるプローブカード等に装備されるインターポーザに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プローブカードには、大別してカンチレバー型と呼ばれる横型タイプと、垂直型と呼ばれる縦型タイプとがある。前者の横型タイプのプローブカードは、多くの優れた点があるが、近年のＬＳＩチップの高集積化とテスターの多重化に伴う多チップ同時測定には適していない面がある。これに対して、縦型のプローブカードは、より多くのプローブ（数百本〜数千本）を使用でき、しかもプローブの配置の自由度が高いので、多チップ同時測定に適している。
【０００３】
半導体デバイスの検査には、複数のチップを同時に測定することが求められており、その要求は今後さらに強くなる傾向にある。そこで、縦型のプローブカードにおいて、電極の比較的大きい間隔から小さい間隔への変換を担うメイン基板と、そのメイン基板で間隔変更された電極を、サブ基板を用いてさらに電極間隔を縮小させることが必要になってきている。そのメイン基板とサブ基板とを用いた構造のプローブカードでは、メイン基板とサブ基板との間における電極間隔変更を確実に導通接続させながら行うために、ユニット化されたインターポーザ（介在体）をメイン基板とサブ基板との間に設けることが知られている。
【０００４】
そのインターポーザユニットは、図４に示すように、表面に間隔の広い状態で複数の電極２４が配されたメイン基板２１と、半導体デバイス２３の間隔狭く配置された電極２５に合せて狭い間隔で電極２６が表面に配されたサブ基板２２との上下間にインターポーザＩが配置されている。インターポーザＩは、メイン基板２１の裏面に互いにやや狭い間隔で配置された接続用電極２７と、サブ基板２２の裏面に互いにやや狭い間隔で配置された接続用電極２８とに跨って付勢接触させることで導通させる手段であり、弓形（略３形）に屈曲形成された複数のピン２９と、これらピン２９をそれらの上下中間位置でまとめて支持する支持板３０とから成る単一のユニットに構成されていた。メイン基板２１の３１、及びサブ基板２２の３２は、共に表裏の電極どうしを導通させるための配線である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来技術によるユニット化された構造のインターポーザでは、複数の電極（ピン２９）の一部が損傷した場合には、その電極単独での修理や交換ができない構造であることから、インターポーザユニット全体の交換が余儀なくされるものであり、修理にかかる費用が多大となる問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、部分的に損傷しても全体交換することなく、その部分だけの修理や交換が行えることにより、修理コスト低減や取扱い性向上が図れるインターポーザを提供する点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の構成は、隣合う電極どうしの間隔が大なる第１基板と、隣合う電極どうしの間隔が小なる第２基板との間に介在されて、これら両基板における相対応する電極どうしを導通接続するためのインターポーザにおいて、
第１基板に、これの電極に導通される状態の筒部を、これの筒軸方向が第１基板の面に沿う方向に直交又はほぼ直交する状態で形成し、筒部にスライド自在、かつ、導通自在にピン部材を内嵌するとともに、このピン部材を筒部に対して第２基板に向けて突出付勢する弾性機構を設け、
第２基板の電極に導通接続される状態で第２基板の裏面側に配置された接続用電極に、ピン部材の突出側先端部が当接自在に構成してあることを特徴とする。
【０００８】
請求項１の構成によれば、ピン部材が第１基板に対して、すなわち第２基板に対して垂直又はほぼ垂直に接触する縦型に構成されるため、第２基板の接続用電極に対する位置ずれを小さくして、寸法精度を向上させることができる。また、垂直駆動型であるから、例えばカンチレバー型のピンを用いたインターポーザに比べて、最短距離による接続が可能であり、導通性能が向上するようになる。
【０００９】
そして、各ピン部材は互いに独立して第１基板の筒部にインサートされた独立駆動型に構成されているから、インターポーザにおける一部の電極（ピン部材）が破損した場合には、電極（ピン部材）１本単位での修理や交換が可能であり、全体交換を余儀なくなれる従来型のものに比べて、修理にかかる費用が安価である。また、その単位修理が可能なことにより、製造過程における歩留まり向上や、インターポーザ再製作が迅速に行えるので、納期遅延が解消されるといったことも期待できる。
【００１０】
請求項２の構成は、請求項１の構成において、ピン部材における突出側先端部の反対側となる根元側先端部に、筒部への入り込みが不可となる抜止め部を形成してあることを特徴とするものである。
【００１１】
ところで、ピン部材を突出付勢する弾性機構を設けたことにより、第２基板の接続用電極との導通性が向上するのであるが、反面、製造工程等においてピン部材が第１基板の筒部から付勢方向に抜け出てしまうおそれが考えられる。そこで、求項２の構成によれば、ピン部材における根元側先端部に、筒部への入り込みが不可となる抜止め部を形成したので、ピン部材は抜止め部が筒部に当接しない所定の範囲内で筒部に対して突出付勢されることとなり、製造工程等における不測のピン部材の筒部からの抜け出しを防止できる。これにより、プローブカード等のインタポーザ使用機材の組付け性や取扱い製を向上させることが可能になる。
【００１２】
請求項３の構成は、請求項２の構成において、根元側先端部を、筒部に内嵌される摺接部よりも太さの細い細径部と、この細径部よりも太さが太く、かつ、根元側先端部におけるより先端側に位置する大径部とから構成してあることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項３の構成によれば、筒部に内嵌される摺接部と最も根元側先端部となる大径部との間に、これら両者よりも太さの細い細径部が形成されていることになるので、細径部に応力集中させて容易に曲げることができるから、先端の大径部を筒部に入り込めない抜止め部として機能させることができるようになる。そして、その曲げ位置は、常に細径部に設定できるので、どのピン部材でも定まった位置にてピン部材を曲げることができる利点もある。
【００１４】
請求項４の構成は、請求項１〜３の構成において、ピン部材の突出側先端部に、先鋭化された接触部を形成してあることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項４の構成によれば、第２基板の接続用電極に対してより鋭く接触することができるとともに、多少当接箇所が位置ずれしても先端部と接続用電極との接触状態が等しい条件に維持でき、確実な導通状態を得ることができる。
【００１６】
請求項５の構成は、請求項１〜４の構成において、隣合うインターポーザどうしの間隔を、第１基板の電極どうしの間隔よりも小さく、かつ、第２基板の電極どうしの間隔よりも大なる中間値に設定してあることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項５の構成によれば、電極間隔の大なる第１基板と、電極間隔の小なる第２基板との間に介装されるピン部材の間隔を中間値に設定してあるので、インターポーザを利用して、第１基板と第２基板との電極間隔の差を大きくすることが容易化できるようになる。換言すればインターポーザを介在させることで電極間隔の変化率をより大きくするとか、無理なく大きくするということが可能となる利点が得られる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１にプローブカードＡの断面構造を表す概念図が示されている。このプローブカードＡは、テスター等の検査測定機器（図示省略）に導通接続するための第１基板（メイン基板：別名マザー基板）１と、ＩＣチップ等の被検査対象である半導体デバイス３に導通接続するための第２基板（サブ基板）２と、これら両者１，２の間に介装される縦型で独立駆動型のインターポーザＩとから構成されている。
【００２０】
第１基板１は、検査測定機器に導通接続される複数の外部電極４を表面に装備し、かつ、第２基板２に対する導通用としての接続用電極５を裏面に装備し、これら表裏の両電極４，５の相対応するものどうしを導通させる複数の内部配線１０を設けて構成されている。隣合う外部電極４，４どうしの第１間隔Ｄ１は、検査測定機器に対応した大きなものに設定されている。そして、各接続用電極５にインターポーザＩが装備されている。
【００２１】
第２基板２は、半導体デバイス３の電極６に対応させて間隔狭く配置された複数の外部電極７を表面に装備し、各インターポーザＩに対応した間隔で配置された接続用電極８を裏面に装備するとともに、これら表裏の両電極７，８の相対応するものどうしを導通させる複数の内部配線９を設けて構成されている。
【００２２】
図１、図２に示すように、インターポーザＩは、第１基板１に装備された導電性金属製の筒部１１と、この筒部１１にスライド自在、かつ、導通自在に内嵌されたピン部材１２と、このピン部材１２を筒部１１に対して第２基板２に向けて突出付勢するための巻バネ（弾性機構の一例）１３とで構成されている。
【００２３】
円筒状の筒部１１は、接続用電極５と、これに対応して第１基板１の表面に装備された対電極１４とに亘って貫通装備されるとともに、その筒軸方向は第１基板１の面に沿う方向に直交するように設定されている。つまり、筒部１１は接続用電極５に導通されており、両電極５，１４に対して圧入によって装備されている。従って、筒部１１を第１基板１に抜き差し可能であり、単品での部品交換が可能に構成されている。
【００２４】
ピン部材１２は、第２基板２の接続用電極８に当接される突出側先端部１２ａ、筒部１１にスライド自在に内嵌される摺接部１２ｂ、根元側先端部１２ｎ、突出側先端部１２ａと突出側先端部１２ａとの間の外装部１２ｄ、及び根元側先端部１２ｎにおける摺接部１２ｂ側部分である細径部１２ｅとを有した略矢印形状に構成されている。このピン部材１２は、ＢｅＣｕ（ベリリウムカッパー）材製に、Ａｕメッキの表面処理がされたものに形成されているが、他の導通性金属で形成しても良い。そして、隣合うピン部材１２どうしの第３間隔Ｄ３は、第２基板２の外部電極７どうしの第２間隔Ｄ２よりも大であり、かつ、前述したて第１間隔Ｄ１よりも小となる（Ｄ１＞Ｄ３＞Ｄ２）関係に設定されている。
【００２５】
巻バネ１３は、筒部１１の下側端面と突出側先端部１２ａの上端面とに挟まれる状態で外装部１２ｄに外装されており、これによってピン部材１２を筒部１に対して第２基板２側に突出付勢している。摺接部１２ｂは筒部１１に内嵌合することで筒部１１に導通接続される機能も有している。細径部１２ｅは、この部分で折り曲げて根元側先端部１２ｃが筒部１１の上端面に当接することで、ピン部材１２の筒部１１から下方に抜け出さないようにする抜け止め機能を発揮させるための箇所である。
【００２６】
根元側先端部１２ｎは、細径部１２ｅと、これよりも大径の最先端部１２ｃとで構成されており、細径部１２ｅ部分での折り曲げによって最先端部１２ｃが抜止め部として機能するようになる。つまり、根元側先端部１２ｎを、筒部１１に内嵌される摺接部１２ｂよりも太さの細い細径部１２ｅと、この細径部１２ｅよりも太さが太く、かつ、根元側先端部１２ｎにおけるより先端側に位置する最先端部（大径部の一例）１２ｃとから構成してある。
【００２７】
突出側先端部１２ａは、図３に示すように、先鋭化された先端部１２ｓを有したものであり、接続用電極８との水平方向の位置ずれが多少生じても、先端部１２ｓと接続用電極８との良好な接触状態が確保できるようになっている。先鋭化処理としては、図３（ａ）に示す偏り尖り形状のものの他、図３（ｂ）に示すように中央尖り形状や、図３（ｃ）に示す両端尖り形状でも良い。
【００２８】
以上のように、インターポーザＩは、１個の電極５当たり１個のものとして第１基板１に構成されているから、例えばピン部材１２がひん曲がる等の損傷が生じても、その損傷が生じたピン部材のみの交換による修理、或いは、筒部１１の抜き差しによるインターポーザＩをユニットとして交換するという修理が可能になっているのである。
【００２９】
〔別実施形態〕
筒部１１を省略して、ピン部材１２が両電極５，１４に直接摺動するように構成しても良い。ピン部材は断面形状が円形の他、角断面形状でも良い。根元側先端部１２ｃの径を摺接部１２ｂよりも大径として、曲げることなく最初から抜け止め機能を有した形状のピン部材１２としても良い。弾性機構１３は、巻バネの他、板ばねや棒バネ等種々の変更が可能である。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によるインターポーザによれば、ピン部材１２を互いに独立して、しかも、縦型単独で突出付勢させる構造、すなわち、垂直・独立駆動型インターポーザに構成されたので、例えば、プローブカード製造工程において、複数のインターポーザの一部が破損した場合でも、電極１本毎（１個のインターポーザ毎）の交換が可能であり、修理コストを削減することができる。
【００３１】
また、製造過程の歩留まり向上やインターポーザの再製作による納期遅延が解消されるとか、垂直駆動型であるために、接続パッド（第２基板の接続用電極８）に対するピン部材１２の位置ズレを抑制できる、或いは、従来のカンチレバー型のインターポーザピンに比べて、導通距離を短くできて導通性能が向上するといった種々の利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】プローブカード及びインターポーザの構造を示す断面概念図
【図２】ピン部材の詳細形状を示す側面図
【図３】（ａ）〜（ｃ）共に、ピン部材の先端形状を示す部分図
【図４】従来のインターポーザの構造を示す断面概念図
【符号の説明】
１　　　　　　　第１基板
２　　　　　　　第２基板
４　　　　　　　第１基板の電極
７　　　　　　　第２基板の電極
８　　　　　　　接続用電極
１１　　　　　　筒部
１２　　　　　　ピン部材
１２ａ　　　　　突出側先端部
１２ｂ　　　　　摺接部
１２ｃ　　　　　抜止め部
１２ｅ　　　　　細径部
１２ｎ　　　　　根元側先端部
１２ｓ　　　　　接触部
１３　　　　　　弾性機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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