(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高さが幅の２倍以上ある矩形断面の軸部を有する細長いマイクロプローブと、
マイクロプローブの軸部矩形断面の幅に対応する溝幅と、軸部矩形断面の高さに対応する溝深さとを有するマイクロプローブ案内溝を、複数整列配置したマイクロプローブガイドと、
を備え、各マイクロプローブ案内溝にそれぞれマイクロプローブを保持させ、
マイクロプローブは、
その一方端が軸部に対し傾斜して延びて一方端部となり、他方端が軸部に対し、一方端の傾斜と逆方向に傾斜して延びてその先端が他方端部となる両端曲がり型マイクロプローブであり、
マイクロプローブガイドは、両端曲がり型マイクロプローブの軸部の長さに対応する溝長さを有し、溝の一方端から溝底に対して下側にマイクロプローブの曲がっている一方端部を出し、溝の他方端から溝底に対して上側にマイクロプローブの曲がっている他方端部を出し、
マイクロプローブの軸部に対する一方端部の先端の高さは、軸部に対する他方端部の先端の高さに比べ、マイクロプローブガイドの厚み分だけ異なることを特徴とするマイクロプローブユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のマイクロプローブユニットにおいて、
マイクロプローブは、さらに、軸部の一部に位置決め用凸部を有し、
マイクロプローブガイドは、さらに、マイクロプローブ案内溝の溝底の一部に、マイクロプローブの位置決め用凸部に対応するくぼみ又は開口を有することを特徴とするマイクロプローブユニット。
【請求項３】
請求項１に記載のマイクロプローブユニットにおいて、
マイクロプローブガイドは、複数のマイクロプローブ案内溝を有するシリコンプレートであることを特徴とするマイクロプローブユニット。
【請求項４】
複数のマイクロプローブ案内溝を有するマイクロプローブガイドの各案内溝に両端曲がり型マイクロプローブをそれぞれ配置して、溝の両端から両端曲がり型マイクロプローブの両端をそれぞれ突き出させるマイクロプローブユニットを２つ相互に背中合わせにしてホルダで保持し、マイクロプローブガイドの両端のそれぞれにおいて隣接する両端曲がり型マイクロプローブの先端が互いに千鳥型に配置される千鳥配置型マイクロプローブユニットであって、
両端曲がり型マイクロプローブは、
高さが幅の２倍以上ある矩形断面を有する細長い軸部と、
軸部の一方端が軸部に対し傾斜して延びる一方端部と、
軸部の他方端が軸部に対し、一方端の傾斜と逆方向に傾斜して延び、その先端の軸部に対する高さが、一方端部の先端の軸部に対する高さに比べ、マイクロプローブガイドの厚さ分だけ異なる他方端部と、
を含み、
各マイクロプローブ案内溝は、
両端曲がり型マイクロプローブの軸部矩形断面の幅に対応する溝幅と、
軸部矩形断面の高さに対応する溝深さと、
軸部の長さに対応する溝長さであって、溝の一方端から溝底に対し下側に両端曲がり型マイクロプローブの一方端部を突き出し、溝の他方端から溝底に対し上側に両端曲がり型マイクロプローブの他方端部を突き出すことができる溝長さと、
を有し、
ホルダは、
一方側のマイクロプローブユニットと他方側のマイクロプローブユニットとを相互に背中合わせにし、マイクロプローブ案内溝のピッチ方向に任意の距離だけ相互にずらし、マイクロプローブ案内溝の長さ方向に、隣接するマイクロプローブの先端が離隔する任意の距離だけずらして配置して保持し、マイクロプローブガイドの両端のそれぞれにおいて、隣接するマイクロプローブの先端が互いに千鳥型配置とすることを特徴とする千鳥配置型マイクロプローブユニット。
【請求項５】
請求項４に記載の千鳥配置型マイクロプローブユニットにおいて、
プローブガイドは、複数のマイクロプローブ案内溝を有するシリコンプレートであることを特徴とする千鳥配置型マイクロプローブユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、寸法の小さいマイクロプローブを配置するマイクロプローブガイド及びマイクロプローブをマイクロプローブガイドに配置したマイクロプローブユニットに係り、特に、マイクロプローブガイドを用いるマイクロプローブユニット及び千鳥配置型マイクロプローブユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハあるいは液晶表示素子等における電極端子にプローブを接触等させて、半導体ウェハ上に製作されたＩＣチップあるいは液晶表示素子の回路特性等を検査するために、いわゆるプローブカードが用いられる。
【０００３】
例えば特許文献１に、一般的なプローブカードとして、中央に開口部が設けられたディスク状のプローブカード基板にプリント配線が設けられ、各プリント配線端子にはそれぞれプローブの基端が接続固定され、これらのプローブの先端が半導体ウェハあるいは液晶表示素子等の検査対象の電極パッドに向けて伸張することが述べられている。そして、半導体ウェハあるいは液晶表示素子等の電極パッドの配置が高密度になるに従ってプローブ群自体も精密高精度に配置しなければならなくなり、各プローブの先端から基端へ向かって扇形に開いて展開すること、また、プローブ群を構成する各プローブの高さを異ならせて多層配置することが述べられている。その他、隣接するプローブの先端を千鳥型に配置することも知られている。
【０００４】
また、特許文献２には、シリコン基板の｛１００｝面が｛１１１｝面より早くエッチングされることを利用し、ＫＯＨ溶液等でシリコン基板に溝を形成し、その溝に無電解めっき法でプローブを作りこむ方法が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２２２０７９号公報
【特許文献２】特開２００２−２５７８５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように、プローブカードにおけるプローブの狭ピッチ化について様々な提案がなされている。しかし、特許文献１に紹介されている千鳥型配置あるいは多層配置においては、プローブを狭いピッチで保持し固定する具体的方法は、プローブカードのプリント配線への接着固定等であるので、各プローブの先端の位置を高精度に配置するには、各プローブの配置を精度よく案内するための精密な治工具等を要する。また、特許文献２に述べられているシリコン基板にプローブを作りこむ方法においては、プローブの材質、形状等に制限がある。
【０００７】
本発明の目的は、プローブを高精度に案内し、各プローブの先端配置の狭ピッチ化を可能とするマイクロプローブガイドを用いるマイクロプローブユニット及び千鳥配置型マイクロプローブユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、半導体製造プロセスで用いられるエッチング技術や膜堆積技術等を用いることでシリコン等に微小な機構を作りこむ、いわゆるＭＥＭＳ技術あるいはマイクロマシン技術と呼ばれる技術をプローブカードに適用して実現することができる。より具体的には、半導体プロセス技術が適用可能な材料、例えばシリコンプレートに、異方性エッチング等の技術を施して、深く細長い溝を形成し、これをマイクロプローブの案内とする。ここで、異方性エッチングとは、エッチングマスクの寸法に対し、ほとんどサイドエッチされることなく、マスクの寸法どおりの形状で深い穴あるいは溝を形成するエッチングの意味で用いられる。なおこの場合、マイクロプローブは、通常の材料を用い周知の機械加工技術あるいはエッチング技術で製作されたものを用いることができる。また、マイクロプローブの位置決めを行なうための位置決め穴あるいは開口もまた、マイクロマシン技術等によって形成することができる。
【００１３】
また、本発明に係るマイクロプローブユニットは、高さが幅の２倍以上ある矩形断面の軸部を有する細長いマイクロプローブと、マイクロプローブの軸部矩形断面の幅に対応する溝幅と、軸部矩形断面の高さに対応する溝深さとを有するマイクロプローブ案内溝を、複数整列配置したマイクロプローブガイドと、を備え、各マイクロプローブ案内溝にそれぞれマイクロプローブを保持させ、マイクロプローブは、その一方端が軸部に対し傾斜して延びて一方端部となり、他方端が軸部に対し、一方端の傾斜と逆方向に傾斜して延びてその先端が他方端部となる両端曲がり型マイクロプローブであり、マイクロプローブガイドは、両端曲がり型マイクロプローブの軸部の長さに対応する溝長さを有し、溝の一方端から溝底に対して下側にマイクロプローブの曲がっている一方端部を出し、溝の他方端から溝底に対して上側にマイクロプローブの曲がっている他方端部を出し、マイクロプローブの軸部に対する一方端部の先端の高さは、軸部に対する他方端部の先端の高さに比べ、マイクロプローブガイドの厚み分だけ異なることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係るマイクロプローブユニットにおいて、マイクロプローブは、さらに、軸部の一部に位置決め用凸部を有し、マイクロプローブガイドは、さらに、マイクロプローブ案内溝の溝底の一部に、マイクロプローブの位置決め用凸部に対応するくぼみ又は開口を有することが好ましい。
【００１７】
また、本発明に係るマイクロプローブユニットにおいて、マイクロプローブガイドは、複数のマイクロプローブ案内溝を有するシリコンプレートであることが好ましい。
【００１８】
また、本発明に係る千鳥配置型マイクロプローブユニットは、複数のマイクロプローブ案内溝を有するマイクロプローブガイドの各案内溝に両端曲がり型マイクロプローブをそれぞれ配置して、溝の両端から両端曲がり型マイクロプローブの両端をそれぞれ突き出させるマイクロプローブユニットを２つ相互に背中合わせにしてホルダで保持し、マイクロプローブガイドの両端のそれぞれにおいて隣接する両端曲がり型マイクロプローブの先端が互いに千鳥型に配置される千鳥配置型マイクロプローブユニットであって、両端曲がり型マイクロプローブは、高さが幅の２倍以上ある矩形断面を有する細長い軸部と、軸部の一方端が軸部に対し傾斜して延びる一方端部と、軸部の他方端が軸部に対し、一方端の傾斜と逆方向に傾斜して延び、その先端の軸部に対する高さが、一方端部の先端の軸部に対する高さに比べ、マイクロプローブガイドの厚さ分だけ異なる他方端部と、を含み、各マイクロプローブ案内溝は、両端曲がり型マイクロプローブの軸部矩形断面の幅に対応する溝幅と、軸部矩形断面の高さに対応する溝深さと、軸部の長さに対応する溝長さであって、溝の一方端から溝底に対し下側に両端曲がり型マイクロプローブの一方端部を突き出し、溝の他方端から溝底に対し上側に両端曲がり型マイクロプローブの他方端部を突き出すことができる溝長さと、を有し、ホルダは、一方側のマイクロプローブユニットと他方側のマイクロプローブユニットとを相互に背中合わせにし、マイクロプローブ案内溝のピッチ方向に任意の距離だけ相互にずらし、マイクロプローブ案内溝の長さ方向に、隣接するマイクロプローブの先端が離隔する任意の距離だけずらして配置して保持し、マイクロプローブガイドの両端のそれぞれにおいて、隣接するマイクロプローブの先端が互いに千鳥型配置とすることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係る千鳥配置型マイクロプローブユニットにおいて、プローブガイドは、複数のマイクロプローブ案内溝を有するシリコンプレートであることが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
上記構成の少なくとも１つにより、マイクロプローブとして高さが幅の２倍以上ある矩形断面の軸部を有する細長いものを用い、この矩形断面の幅に対応する溝幅と、高さに対応する溝深さとを有するマイクロプローブ案内溝を有するマイクロプローブガイドを用いて、マイクロプローブガイドを構成するので、例えば板材から縦長断面を有するマイクロプローブを作り出し、これを縦長断面に対応する溝を有するマイクロプローブガイドで精度よく案内することができる。深溝を有するマイクロプローブガイドは、マイクロマシン技術等で得ることができる。
そして、マイクロプローブとして両端曲がり型マイクロプローブを用い、マイクロプローブガイドの溝長さを両端曲がり型マイクロプローブの軸部の長さとし、溝の一方端から溝底に対して下側にマイクロプローブの曲がっている一方端部を出し、溝の他方端から溝底に対して上側にマイクロプローブの曲がっている他方端部を出す。これにより、測定対象物に向かい合う測定用端部と、測定部に接続される接続用端部とを上下に分けて出しながら、精度よく案内することができる。
また、両端曲がり型マイクロプローブの軸部に対する一方端部の先端の高さは、軸部に対する他方端部の先端の高さに比べ、マイクロプローブガイドの厚み分だけ異なる。これによって、この形態の両端曲がり型マイクロプローブが配置されたマイクロプローブユニットを背中合わせにして組み合わせると、マイクロプローブガイドの両端のそれぞれにおいて、上側マイクロプローブユニットから突き出たマイクロプローブの先端と、下側マイクロプローブユニットから突き出たマイクロプローブの先端の高さが揃う。したがって、この形態のマイクロプローブユニットを背中合わせに重ねて用いることで、軸部から測定対象物までの高さの異なるマイクロプローブを積層して配置できる。これによって、複数列のプローブを狭いピッチで配置し、あるいは、隣り合うプローブの先端を千鳥型に配置することが容易になる。
【００２４】
同様に、上記構成の少なくとも１つにより、マイクロプローブに位置決め用凸部を設けるときは、これに対応してマイクロプローブガイドにおいて、マイクロプローブ案内溝の溝底の一部にくぼみ又は開口を設ける。これによって、マイクロプローブを精度よく位置決めして案内することができる。
【００２７】
上記構成の少なくとも１つにより、マイクロプローブとして、他方端部の先端の軸部に対する高さが、一方端部の先端の軸部に対する高さに比べてマイクロプローブガイドの厚さ分だけ異なっている両端曲がり型マイクロプローブを用いる。そして、その態様の両端曲がり型マイクロプローブをマイクロプローブガイドに配置したマイクロプローブユニットを背中合わせにして組み合わせる。その場合、一方側のマイクロプローブユニットと他方側のマイクロプローブユニットとを相互に背中合わせにし、マイクロプローブ案内溝のピッチ方向に任意の距離だけ相互にずらし、マイクロプローブ案内溝の長さ方向に、隣接するマイクロプローブの先端が離隔する任意の距離だけずらして配置する。この構成で、マイクロプローブガイドの両端のそれぞれにおいて、隣接するマイクロプローブの先端が互いに千鳥型配置となる。このように、複数のマイクロプローブの隣接する先端が、千鳥型配置となるように、各マイクロプローブを精度よく案内することができる。これによって、プローブを高精度に案内でき、各プローブの先端配置の狭ピッチ化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。以下では、マイクロプローブユニットが適用される装置を、液晶表示パネルの点灯検査装置として説明するが、それ以外の装置であっても、複数のプローブを測定対象物に接触させることで測定等の処理を行う装置であればよい。例えば液晶表示装置の測定装置でもよく、半導体ウェハの検査装置であってもよい。また、複数のプローブに対し測定対象物を相対的に移動させるいわゆるプローバ装置であってもよい。また、以下で述べる寸法等は、説明のための一例であって、それ以外の寸法等であってもよい。
【００２９】
図１は、液晶表示パネル点灯検査装置１０の構成を示す図である。ここでは、液晶表示パネル点灯検査装置１０の構成要素ではないが、検査対象物である液晶表示パネル８とその端子パッド９が図示されている。液晶表示パネル点灯検査装置１０は、液晶表示パネル８を保持して任意の位置に移動させるステージ１２と、ステージ１２に対し固定位置にあるプローバ保持部１４と、点灯検査器１６と、プローバ保持部１４に取り付けられるマニピュレータ１８と、マニピュレータ１８の先端に取り付けられるコンタクトプローブ２０と、コンタクトプローブ２０と点灯検査器１６との間を接続するフラットケーブル２２等を含んで構成される。
【００３０】
図２は、コンタクトプローブ２０の斜視図である。コンタクトプローブ２０は、複数のマイクロプローブ５０，５１を整列配置して保持する機能を有し、広い意味でのプローブカードに相当する。コンタクトプローブ２０は、千鳥配置型マイクロプローブユニット４０を含む。千鳥配置型マイクロプローブユニット４０は、複数のマイクロプローブを２層構造で整列配置し、液晶表示パネル８に向かい合う一方側Ａと、フラットケーブル２２に接続される他方側Ｂのそれぞれにおいて、隣接するマイクロプローブ５０，５１の先端部が千鳥配置型となるようにしたものである。すなわち、一方側Ａ、他方側Ｂのいずれにおいても、隣接するマイクロプローブ５０，５１の先端は、マイクロプローブ５０，５１の長手方向に沿ってＳ１の間隔で、マイクロプローブ５０，５１の整列ピッチ方向に沿ってＳ２の間隔で、千鳥配置型で配置される。
【００３１】
図３は、コンタクトプローブ２０の詳細図で、図３（ａ）に側面図、（ｂ）に平面図、（ｃ）に断面図を示す。断面図には、位置決めピン３０と固定ボルト３２とを通る平面における断面が示されている。コンタクトプローブ２０は、千鳥配置型マイクロプローブユニット４０と、千鳥配置型マイクロプローブユニット４０を保持するためのマニピュレータベース２４、サポート台２６、押え板２８とを含んで構成される。押え板２８とサポート台２６とは、位置決めピン３０によって位置決めと固定とがなされ、組み立て後は、千鳥配置型マイクロプローブユニット４０を案内する門型の部材として一体となる。押え板２８と一体化されたサポート台２６は、マニピュレータベース２４とともに、向かい合う面の間で千鳥配置型マイクロプローブユニット４０を挟み込み、固定ボルト３２で適当に締め付けることで、千鳥配置型マイクロプローブユニット４０を固定する。位置決めピン３０の代わりに固定ボルトを用いなかったのは、コンタクトプローブ２０の小型化のためである。すなわち固定ボルトの頭の部分の寸法はネジ部に対し大きく、これを位置決めピン３０の位置にもってくると、コンタクトプローブ２０の横幅が大きくなるからである。
【００３２】
千鳥配置型マイクロプローブユニット４０は、同じ構造のマイクロプローブユニットを２つ背中合わせにして組み合わせたものである。図４は、千鳥配置型マイクロプローブユニット４０を構成する２つのマイクロプローブユニットが背中合わせに組み合わされる様子を示す図で、上側マイクロプローブユニット４２と、下側マイクロプローブユニット４４とが、背中合わせで配置される。上側マイクロプローブユニット４２には、マイクロプローブガイド７０に設けられた溝の中にマイクロプローブ５０が配置され、下側マイクロプローブユニット４４には、マイクロプローブガイド７１に設けられた溝の中にマイクロプローブ５１が配置される。マイクロプローブ５０，５１は、一方端が軸部に対し傾斜して延びて一方端部となり、他方端が軸部に対し、一方端の傾斜と逆方向に傾斜して延びてその先端が他方端部となる両端曲がり型のマイクロプローブである。図４では一方端部の先端５４，５５と、他方端部の先端５６，５７とが示されている。マイクロプローブガイド７０，７１の構造の詳細、マイクロプローブ５０，５１の構造の詳細については後述する。
【００３３】
ここで、上側マイクロプローブユニット４２と下側マイクロプローブユニット４４とが背中合わせで組み合わされるとき、図４における下側において、上側マイクロプローブユニット４２の一方端部の先端５４と下側マイクロプローブユニット４４の他方端部の先端５７とが配置されることになる。同様に、図４における上側において、上側マイクロプローブユニット４２の他方端部の先端５６と下側マイクロプローブユニット４４の一方端部の先端５５とが配置されることになる。
【００３４】
このようにしたときに、上側マイクロプローブユニット４２の一方端部の先端５４と下側マイクロプローブユニット４４の他方端部の先端５７とが同じ高さ位置になるように、同様に上側マイクロプローブユニット４２の他方端部の先端５６と下側マイクロプローブユニット４４の一方端部の先端５５とが同じ高さ位置になるように、マクロプローブ５０，５１の一方端部の高さと他方端部の高さとが設定される。すなわち、図４に示すように、マクロプローブ５０，５１の軸部からの一方端部の高さｈ１は、軸部からの他方端部の高さｈ２に比較して、マイクロプローブガイド５０，５１の厚さｔ分だけ高い。これによって、上側マイクロプローブユニット４２と下側マイクロプローブユニット４４とが背中合わせで組み合わされるとき、図４における下側において、上側マイクロプローブユニット４２の一方端部の先端５４と下側マイクロプローブユニット４４の他方端部の先端５７とが同じ高さ位置になる。同様に、図４における上側において、上側マイクロプローブユニット４２の他方端部の先端５６と下側マイクロプローブユニット４４の一方端部の先端５５とが同じ高さ位置になる。
【００３５】
また、上側マイクロプローブユニット４２と下側マイクロプローブユニット４４とは、隣接するマイクロプローブ５０，５１の先端部が相互に千鳥型配置になるように、位置決めされる。例えば、図４の下側において、上側マイクロプローブユニット４２の一方端部の先端５４と下側マイクロプローブユニット４４の他方端部の先端５７とは、マイクロプローブ５０，５１の長手方向に沿ってＳ１の間隔となるように、またマイクロプローブ５０，５１の整列ピッチ方向に沿ってＳ２の間隔となるように、位置決めされて配置される。上側マイクロプローブユニット４２と下側マイクロプローブユニット４４とは同一構造であるので、このとき、図４の上側においても、上側マイクロプローブユニット４２の他方端部の先端５６と下側マイクロプローブユニット４４の一方端部の先端５５とは、マイクロプローブ５０，５１の長手方向に沿ってＳ１の間隔となり、マイクロプローブ５０，５１の整列ピッチ方向に沿ってＳ２の間隔となる。
【００３６】
図５は、上側マイクロプローブユニット４２と下側マイクロプローブユニット４４とが背中合わせで組み合わされて千鳥配置型マイクロプローブユニット４０となる様子を示す図である。図５（ａ）は、上側マイクロプローブユニット４２側から見た平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は下側マイクロプローブユニット４４側から見た底面図である。
【００３７】
これらの図に示されるように、上側マイクロプローブユニット４２は、複数の溝７２を有するマイクロプローブガイド７０と、各溝７２にそれぞれ配置されるマイクロプローブ５０とから構成される。また、下側マイクロプローブユニット４４は、複数の溝７２を有するマイクロプローブガイド７１と、各溝７２にそれぞれ配置されるマイクロプローブ５１とから構成される。ここで、マイクロプローブガイド７０とマイクロプローブガイド７１とは同じ構造であり、マイクロプローブ５０とマイクロプローブ５１とは同じ構造である。ただし、上側マイクロプローブユニット４２と下側マイクロプローブユニット４４とを背中合わせで組み合わされるときに、左右関係が相互に反対となる。
【００３８】
ここで、マイクロプローブ５０，５１の軸部からの一方側端部の高さｈ１と、軸部からの他方端部の高さｈ２と、マイクロプローブガイド７０，７１の厚さｔとの間に、ｈ１＝ｈ２＋ｔの関係が成立するようにすることで、図５（ｂ）における下側において、上側マイクロプローブユニット４２の一方端部の先端５４と下側マイクロプローブユニット４４の他方端部の先端５７とが同じ高さ位置になる。同様に、図５（ｂ）における上側において、上側マイクロプローブユニット４２の他方端部の先端５６と下側マイクロプローブユニット４４の一方端部の先端５５とが同じ高さ位置になる。
【００３９】
また、図５（ｂ）において示されるように、図の下側において、上側マイクロプローブユニット４２の一方端部の先端５４と下側マイクロプローブユニット４４の他方端部の先端５７とが、マイクロプローブ５０，５１の長手方向に沿ってＳ１の間隔となるように配置されることが示される。同様に、図の上側において、上側マイクロプローブユニット４２の他方端部の先端５６と下側マイクロプローブユニット４４の一方端部の先端５５とが、マイクロプローブ５０，５１の長手方向に沿ってＳ１の間隔となるように配置される。間隔Ｓ１は、隣接するマイクロプローブの先端が十分離隔する任意の距離に設定される。例えば、０．１ｍｍ程度の設定することができる。
【００４０】
また、図５（ａ）の上面図において、上側マイクロプローブユニット４２の他方端部の先端５６と下側マイクロプローブユニット４４の一方端部の先端５５とが、マイクロプローブ５０，５１の配置ピッチの方向にＳ２の間隔で配置されることが示されている。同様に、図５（ｃ）の底面図において、上側マイクロプローブユニット４２の一方端部の先端５４と下側マイクロプローブユニット４４の他方端部の先端５７とが、マイクロプローブ５０，５１の配置ピッチの方向にＳ２の間隔で配置される。これらの図から分かるように、この場合の間隔Ｓ２は、マイクロプローブ５０，５１の配置ピッチＰの１／２である。つまり、上側マイクロプローブユニット４２と下側マイクロプローブユニット４４とは、マイクロプローブ５０の配置の中間にマイクロプローブ５１が配置されるように、相互位置関係をずらして配置される。間隔Ｓ２をマイクロプローブ５０，５１の配置ピッチＰの１／２とするときは、マイクロプローブ５０，５１の配置ピッチの方向に、先端５４，５７が互いに等ピッチの関係で順次配置されるが、もちろん、等ピッチとしないこともできる。すなわち、マイクロプローブ５０，５１の配置ピッチの方向に、先端５４，５７の間隔を任意の距離に設定してもよい。この場合には、先端５４から隣接する２つの先端５７への間隔がそれぞれ異なったものとすることができる。あるいは、先端５７から隣接する２つの先端５４への間隔がそれぞれ異なったものとすることができる。
【００４１】
マイクロプローブ５０，５１は共に同様の構成であるので、代表してマイクロプローブ５０の詳細図を図６に示す。ここでは、図６（ａ）に上面図、（ｂ）に側面図、（ｃ）に底面図、（ｄ），（ｅ）に両立面図が示されている。マイクロプローブ５０，５１は、細長い軸部５２を有し、その一方端が軸部５２に対し傾斜して延びて一方端部となり、他方端が軸部５２に対し、一方端の傾斜と逆方向に傾斜して延びてその先端が他方端部となる両端曲がり型のマイクロプローブである。軸部５２は、高さＨ、幅Ｗの矩形断面形状を有する。すでに述べたように、一方端部の先端５４の軸部５２からの高さｈ１は、他方端部の先端５６の軸部からの高さｈ２に比べ、マイクロプローブガイド７０，７１の厚さｔ分だけ高い。すなわち、ｈ１＝ｈ２＋ｔとなるように、ｈ１，ｈ２が設定される。
【００４２】
マイクロプローブ５０，５１は、細長い軸部５２の途中の一部に、位置決め用の凸部６４が設けられる。この凸部６４は、マイクロプローブ５０，５１がマイクロプローブガイド７０，７１に配置されたときに、軸方向に位置がずれないようにするものである。そのために、マイクロプローブガイド７０，７１にも、この凸部６４に対応してくぼみ又は開口が設けられる。なお、この例では、凸部の数が１つであるが、凸部の数を２以上としてもよい。その場合には、これらの凸部に対応して、マイクロプローブガイド７０，７１にも、複数のくぼみ又は開口が設けられる。
【００４３】
図６（ｂ）において軸部５２から下方に曲がって延びる一方端の先端５４のやや上部に設けられる突起６０は、マイクロプローブ５０，５１がマイクロプローブガイド７０，７１に配置されたときの位置を知るための目印となる位置目印突起である。
【００４４】
また、軸部５２から一方端部に向かって曲がる手前において、高さＨが少しずつ低くなるテーパ５８が設けられる。同様に、軸部５２から他方端部に向かって曲がる手前において、高さＨがすこしずつ低くなるテーパ６２が設けられる。このテーパ５８，６２は、マイクロプローブ５０，５１が弾性を有して変形し得るようにするためのものである。すなわち、マイクロプローブガイド７０，７１に配置され、図３で説明されたマニピュレータベース２４とサポート台２６とによって挟まれるとき、軸部５２のもっとも高いところでマイクロプローブ５０，５１がマイクロプローブガイドの底部に向かって押さえつけられ拘束される。このときに、テーパ５８，６２があることで、マニピュレータベース２４の押さえ面あるいはサポート台２６の押さえ面とマイクロプローブ５０，５１との間に隙間が確保される。その隙間の範囲内で、マイクロプローブ５０，５１は弾性変形することが可能で、これにより、マイクロプローブ５０，５１の先端と測定対象物との間に適当な押え圧を与えることができる。
【００４５】
かかるマイクロプローブ５０，５１は、タングステン、銅、リン青銅等のプローブ用導体材料を、プレス加工あるいはエッチング加工によって所定の形状にしたものを用いることができる。寸法の一例として、軸部５２について、高さＨを約２５０μｍ、幅Ｗを約２５μｍとすることができる。ここでは高さＨ／幅Ｗ＝１０であるが、少なくともＨ／Ｗは２以上が好ましい。また、例えばマイクロプローブガイド７０，７１の厚さｔを約４００μｍとして、一方端部の先端５４の軸部５２からの高さｈ１を約８００μｍ、他方端部の先端５６の軸部からの高さｈ２を約４００μｍとすることができる。
【００４６】
マイクロプローブガイド７０，７１は共に同様の構成であるので、代表してマイクロプローブガイド７０の様子を図７に示す。ここでは、図７（ａ）に上面図、（ｂ）に側面図、（ｃ）に底面図が示される。マイクロプローブガイド７０，７１は、マイクロプローブ５０，５１を所定の配置ピッチＰで配置し、位置決めをする案内機能を有する部品である。したがって、平板状プレートに複数の溝をピッチＰで配置し、その溝底に位置決め用のくぼみ又は開口を設けるものが用いられる。すなわち、両端曲がり型のマイクロプローブ５０，５１の軸部５２の矩形断面の幅Ｗに対応する溝幅と、軸部５２の矩形断面の高さＨに対応する溝深さと、軸部５２の長さに対応する溝長さを有する溝７２がピッチＰで配置される。そして、溝底に、マイクロプローブ５０，５１の位置決め用凸部６４に対応して、開口８４が設けられる。また、溝７２の一方端は、両端曲がり型のマイクロプローブ５０，５１の一方端部を突き出せるように、溝底に開口が設けられ、いわば切り欠いた開口７４とされる。また、溝７２の他方端は、溝底に対し上側に両端曲がり型マイクロプローブの他方端部を突き出すときの案内となるように、立上壁７６が設けられる。
【００４７】
図８は、マイクロプローブガイド７０，７１を背中合わせに組み立てたときの様子を示す図である。なお、図８は、図７におけるＣ方向から見た図で、縦横の縮尺を正確にあわせてある。この例では、マイクロプローブガイド７０の厚さを４００μｍよりやや小さく、溝７２については、溝ピッチＰが５０μｍであるので、溝幅を２５μｍよりやや大きく例えば約２８μｍとすることができる。また、溝深さを２５０μｍよりやや大きく設定し、開口８４の幅も２５μｍよりやや大きく、例えば２８μｍに設定することができる。開口８４は、マイクロプローブガイド７０の底が完全に抜かれてある。マイクロプローブガイド７１において、溝７３、開口８５等の各部の寸法も同様である。そして、マイクロプローブガイド７０とマイクロプローブガイド７１とは、溝配置ピッチの方向に、Ｓ２＝Ｐ／２相互にずらして配置される。なお、溝の長手方向については、図４、図５で説明したように、Ｓ１だけずらして配置される。
【００４８】
千鳥配置型マイクロプローブユニット４０は、図８のようにマイクロプローブガイド７０，７１が背中合わせに位置決めして組み立てられ、その後、溝７２，７３に、マイクロプローブ５０，５１が挿入され、開口８４，８５に各マイクロプローブ７０，７１の位置決め用凸部がそれぞれ位置決めされて、得られる。
【００４９】
図９は、マイクロプローブガイド７０，７１の製造方法の手順を説明する図である。図９では、各工程における平面図と断面図とが示されている。なお、図９（ｃ）における断面図は、その平面図のＤ−Ｄ線における断面図を、図９（ｄ）における断面図は、その平面図のＥ−Ｅ線における断面図がそれぞれ示されている。
【００５０】
最初に所定の厚さのシリコンプレート９０を製作する（シリコンプレート製作工程）。例えば、シリコンウェハを厚さ約４００μｍに加工する。加工後のシリコンウェハは、十分に洗浄される。その後シリコンプレート９０の上面に適当なマスクが設けられ、マスクにおいて溝形状の部分が除去される（溝形成のためのマスク工程）。マスクとしては、適当な無機絶縁膜又は有機絶縁膜を用いることができる。無機絶縁膜を用いるときは、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜等を堆積させ、フォトエッチング技術によって所定の形状にエッチングし、溝形成のためのマスク９２を形成することができる。有機絶縁膜を用いるときは、フォトレジスト膜を塗布し、適当な露光マスクを用いた露光・現像技術によって、溝形成のためのマスク９２を形成することができる。図９（ａ）は、溝形成のためのマスク９２がシリコンプレート９０上に形成された様子を示す図である。マスクの開口は、形成したい溝幅、溝長さと同じ寸法に設定される。
【００５１】
次に、ドライエッチング法によって、溝７２を形成する（溝形成工程）。ドライエッチング法としては、反応性イオンエッチング法を用いることができる。あるいは、イオンビームエッチング法又はスパッタエッチング法と呼ばれる方法を用いることもできる。これらの方法は、主に物理的衝撃によってシリコンプレート９０を除去して所定の形状にする異方性エッチング法であり、エッチング液等による化学反応を用いる等方性エッチング法に比べ格段にサイドエッチングが少ない。したがって、ほぼマスクの形状どおりに深い溝や開口を形成することができる。反応ガスとしては、ＳｉＣｌ4、Ｃｌ2、ＣＢｒＦ3等を用いることができる。溝深さの調整は、例えば、反応時間で行うことができる。図９（ｂ）は、溝７２が形成された様子を示す図である。
【００５２】
つぎに、溝７２が形成されたシリコンプレートを反転し、裏面に適当なマスクが設けられ、マスクにおいて開口形状の部分が除去される（開口形成のためのマスク工程）。マスク形成の詳細な内容は、溝形成のためのマスク工程と同様である。ただし、開口形成のマスクは、溝７２に対する位置決めを行うことが必要である。この位置決めは、適当な目合わせパターン等を用いて行うことができる。図９（ｃ）には、溝７２が形成されたシリコンプレートの裏面側に溝形成のためのマスク９４が形成された様子が示される。
【００５３】
このマスクを用いて、ドライエッチング法によって開口が形成される（開口形成工程）。ここでも、溝形成工程と同様な異方性エッチング法を用いることができる。開口の寸法精度があまり厳しくない場合には、エッチング液によるウェットエッチングを用いてもよい。図９（ｄ）には、溝７２の溝底に開口８４，７４が形成される様子が示される。このようにして、シリコンプレート９０から、異方性ドライエッチング法によって、マイクロプローブガイドを得ることができる。
【００５４】
上記においては、上側マイクロプローブユニット４２に用いられるマイクロプローブガイド７０と、下側マイクロプローブユニット４４に用いられるマイクロプローブガイド７１とが同一のものとして説明した。ここでは、マイクロプローブガイド７０，７１は背中合わせに組み立てたとき、各溝７２は、Ｐ／２＝Ｓ２のピッチで平行に配置されており、すなわち、千鳥配置型マイクロプローブユニット４０として組み立てたとき、各マイクロプローブ５０，５１は、Ｐ／２＝Ｓ２のピッチで平行に配置される。図１０は、各マイクロプローブ５０，５１を平行でなく、液晶表示パネル８側でピッチＳ２、フラットケーブル２２側でピッチＳ４となるように、斜行して配置されるマイクロプローブユニット１０２，１０４を示す図である。この場合、マイクロプローブガイド１０６，１０８は同一のものではなく、互いに裏返しの関係で各溝が設けられるが、マイクロプローブ５０，５１は同一のものを用いることができる。
【００５５】
液晶表示パネル８側でピッチＳ２とし、フラットケーブル２２側でピッチＳ４として、両端で異なるピッチとする理由は次の通りである。すなわち、液晶表示パネル８は、点灯検査の後、端子パッド９にテープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）が実装されて製品化される。液晶表示パネル８は、このＴＣＰを経由して信号を入出力するので、液晶表示パネル８の製造工程における検査において、このＴＣＰを転用することが便利である。その観点から、フラットケーブル２２にはＴＣＰ用のフラットケーブルが用いられる。ＴＣＰは、液晶表示パネル８の端子パッド９に熱圧着によって接合されるものであるが、熱圧着時の熱によって寸法が伸びるため、熱圧着時の温度において液晶表示パネル８の端子パッド９のピッチに合うようにパターンが形成されている。したがって、常温におけるＴＣＰの端子ピッチＳ４は、液晶表示パネル８の端子パッド９のピッチＳ２より短い。このために、フラットケーブル２２側のピッチＳ４は、液晶表示パネル８の端子パッド９のピッチＳ２より短くなる。
【００５６】
このように、フラットケーブル２２を液晶表示パネル８に用いられるＴＣＰを転用する場合には、マイクロプローブ５０，５１のピッチを液晶表示パネル８側とフラットケーブル２２側とで異なるものとする必要がある。このような場合でも、ドライエッチング工程におけるマスクをその仕様にすることで、マイクロプローブガイド１０６，１０８をその仕様で容易に製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係る実施の形態のマイクロプローブユニットが適用される液晶表示パネル点灯検査装置の構成を示す図である。
【図２】本発明に係る実施の形態におけるコンタクトプローブの斜視図である。
【図３】本発明に係る実施の形態におけるコンタクトプローブの詳細図である。
【図４】本発明に係る実施の形態において、千鳥配置型マイクロプローブユニットを構成する２つのマイクロプローブユニットが背中合わせに組み合わされる様子を示す図である。
【図５】本発明に係る実施の形態において、上側マイクロプローブユニットと下側マイクロプローブユニットとが背中合わせで組み合わされて千鳥配置型マイクロプローブユニットとなる様子を示す詳細図である。
【図６】本発明に係る実施の形態におけるマイクロプローブの詳細図である。
【図７】本発明に係る実施の形態におけるマイクロプローブガイドの様子を示す図である。
【図８】本発明に係る実施の形態において、マイクロプローブガイドを背中合わせに組み立てたときの様子を示す図である。
【図９】本発明に係る実施の形態において、マイクロプローブガイドの製造方法の手順を説明する図である。
【図１０】本発明に係る実施の形態において、各マイクロプローブの配置を、液晶表示パネル側でピッチＳ２、フラットケーブル側でピッチＳ４となるようにする様子を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
８  液晶表示パネル、９  端子パッド、１０  液晶表示パネル点灯検査装置、１２  ステージ、１４  プローバ保持部、１６  点灯検査器、１８  マニピュレータ、２０  コンタクトプローブ、２２  フラットケーブル、２４  マニピュレータベース、２６  サポート台、２８  押さえ板、３０  位置決めピン、３２  固定ボルト、４０  千鳥配置型マイクロプローブユニット、４２，４４，１０２，１０４  マイクロプローブユニット、５０，５１  マイクロプローブ、５２  軸部、５４，５５，５６，５７  先端、５８，６２  テーパ、６０  突起、６４  凸部、７０，７１，１０６，１０８  マイクロプローブガイド、７２，７３  溝、７４，８４，８５，７４  開口、７６  立上壁、９０  シリコンプレート、９２，９４  マスク。
【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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【図１０】
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