(57)【要約】  本発明では、スクラブを減少させることができる二重ビームカンチレバー型プローブの長所を生かしつつ、ヒンジ構造を適用して優れた応力緩和効果を得て、プローブの許容変位を増加させることを特徴とする。ヒンジ構造は、モーメントを受けない構造であるので、従来のプローブでモーメントを除去した効果を得ることができ、応力を均等に受けるので、プローブの許容変位が増加する。
2010534851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップの電気的検査を行うカンチレバー型微細接触プローブであって、
プローブカードに付着される付着部と、
前記付着部から側方向へ伸びていて、二重ビーム形状を有する延長部と、
前記延長部の末端部分に突出形成されて、前記半導体チップのパッドと接触するチップを有する接触部と、
前記延長部と前記接触部との間に設置されて、前記接触部から前記延長部にモーメントを伝達しないヒンジ部と、
を含むことを特徴とするカンチレバー型微細接触プローブ。
【請求項２】
前記ヒンジ部は、互いに形状的に符合する凸部と凹部とを備え、
前記凸部は、前記微細接触プローブが外部から加えられる力によって変形する時に旋回中心になり、前記凹部は、前記凸部を案内することを特徴とする請求項１に記載のカンチレバー型微細接触プローブ。
【請求項３】
前記ヒンジ部は、前記凹部と凸部との間に間隙を形成して、
前記微細接触プローブの外部から力が加えられない時には、前記凸部と凹部とを互いに離隔した状態に維持することを特徴とする請求項２に記載のカンチレバー型微細接触プローブ。
【請求項４】
前記ヒンジ部は、前記凹部が延長されて前記凸部を囲むように形成される突出片をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のカンチレバー型微細接触プローブ。
【請求項５】
前記延長部は、上下に配列される第１ビームと第２ビームとを含み、前記第１ビームと前記第２ビームとの間に開口が形成されたことを特徴とする請求項１に記載のカンチレバー型微細接触プローブ。
【請求項６】
前記第１ビームと前記第２ビームとのうちの少なくとも１つは、１つ以上の変曲点を有して屈曲されているベローズ形状を有することを特徴とする請求項５に記載のカンチレバー型微細接触プローブ。
【請求項７】
前記ヒンジ部は、前記延長部の前記第２ビームと前記接触部との間に形成されることを特徴とする請求項５または６に記載のカンチレバー型微細接触プローブ。
【請求項８】
前記ヒンジ部は、互いに形状的に符合する凸部と凹部とを備え、前記凹部と前記凸部との間に間隙を形成して、前記微細接触プローブの外部から力が加えられる時には、前記延長部の前記第２ビームと前記接触部とが互いに接した状態でヒンジ構造を形成し、前記微細接触プローブの外部から力が加えられない時には、前記延長部の前記第２ビームと前記接触部とを互いに離隔した状態に維持することを特徴とする請求項７に記載のカンチレバー型微細接触プローブ。
【請求項９】
前記ヒンジ部は、前記凹部が延長されて前記凸部を囲むように形成される突出片をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載のカンチレバー型微細接触プローブ。
【請求項１０】
前記凸部は、前記延長部の前記第２ビーム及び前記接触部のうちのいずれか１つに形成され、前記凹部は、前記延長部の前記第２ビーム及び前記接触部のうちの他の１つに形成されることを特徴とする請求項８に記載のカンチレバー型微細接触プローブ。
【請求項１１】
前記延長部は、前記第１ビームの付着部側端部と接触部側端部とを連結する仮想の線と前記第２ビームの付着部側端部と接触部側端部とを連結する仮想の線とが交差するように形成されたことを特徴とする請求項５または６に記載のカンチレバー型微細接触プローブ。
【請求項１２】
前記付着部及び前記延長部は、ニッケル、ニッケル合金、及び燐青銅からなる群より選択された金属材料で製作され、
前記接触部は、コバルト、コバルト合金、ロジウム、ロジウム合金、及びこれらの合金からなる群より選択された金属材料で製作されることを特徴とする請求項１に記載のカンチレバー型微細接触プローブ。
【請求項１３】
側方向に伸びて第１端は固定され、第２端は自由なカンチレバー形状の微細接触プローブにおいて、
前記第１端と前記第２端との間に前記微細接触プローブの前記第２端に対して外部から荷重が加えられる時に発生するモーメントを前記第１端側に伝達しないようにするヒンジ部を含むことを特徴とするカンチレバー型微細接触プローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローブカード（ｐｒｏｂｅ ｃａｒｄ）に使用される微細接触プローブに関し、より詳しくは、二重ビーム形状を有するカンチレバー型微細接触プローブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、技術の発展に伴って、半導体チップがますます高集積化されている。一般に、製造が完了した半導体チップは、パッケージングされる前に電気的検査が実施され、検査結果によって良品はパッケージングされ、不良品は廃棄処分される。このような電気的検査には、測定機器が内蔵されたテスターと半導体チップのパッドとの間を電気的に接触させるプローブカードが使用される。
【０００３】
プローブカードに付着されて使用されるプローブは、カンチレバー型と垂直型とに分けることができる。また、このようなプローブは、パッドの間の段差を克服するために垂直変位を吸収する構造からなると同時に、電極の表面に存在する自然酸化膜（ｎａｔｉｖｅｏｘｉｄｅ）を除去するためのスクラブ（ｓｃｒｕｂ）を生じさせる構造からならなければならない。
【０００４】
このような条件を満足させるために、従来は図１に示したような単純な単一ビーム形状を有する微細接触プローブが一般的なカンチレバー型プローブとして公知にされていた。図１に示されているように、従来のカンチレバー型微細接触プローブは、プローブカード（図示せず）に付着される付着部１０１と、この付着部１０１から側方向へ伸びている延長部１０３と、この延長部１０３の末端部分に突出形成されて、半導体チップのパッドと接触するチップ１０７を有する接触部１０５とからなる。
【０００５】
従来のカンチレバー型微細接触プローブの付着部１０１は、図１で見る時、上下方向、つまり垂直方向に伸びていて、延長部１０３は、図１で見る時、左右方向、つまり水平方向に伸びていて、従来のカンチレバー型微細接触プローブは、全体的に単一ビーム形状を有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のカンチレバー型微細接触プローブの場合、単一ビーム形状を有するため、応力集中現象が起こりやすい構造からなっていて、焼成変形が起こりやすいという問題があった。また、スクラブの長さが過剰に長いため、大きさの小さい電極パッドに対しては使用することができないという問題があった。
【０００７】
このような単一ビーム形状のカンチレバー型微細接触プローブの短所を克服するために、図２及び図３に示したような二重ビーム形状のカンチレバー型微細接触プローブが提案された。
【０００８】
図２に示されているように、従来の二重ビーム形状を有するカンチレバー型微細接触プローブは、プローブカード（図示せず）に付着される付着部１１１と、この付着部１１１から側方向へ伸びている延長部１１３と、この延長部１１３の末端部分に突出形成されて、半導体チップのパッドと接触するチップ１１７を有する接触部１１５とからなる。
【０００９】
この時、延長部１１３は、図２で見る時、上下に配列される上部ビーム１１３ａと下部ビーム１１３ｂとを含んでおり、これら上部ビーム１１３ａと下部ビーム１１３ｂとの間には長い長孔形態の開口１１３ｃが形成されることによって、全体的に二重ビーム形状を有する。
【００１０】
図２のような従来の二重ビームカンチレバー型微細接触プローブによれば、半導体チップの検査を行う時に、接触部１１５のチップ１１７が半導体チップのパッドと接してプローブに荷重が加えられると、図１に示した従来のプローブに比べてスクラブの長さが減少する。
【００１１】
しかし、図２に示された従来の二重ビームカンチレバー型微細接触プローブは、プローブに外力が加えられて変形が生じる場合に、応力が一地点に集中する応力集中現象が発生する問題がある。
【００１２】
一方、図３に示されているように、従来のベローズ形状を有する二重ビームカンチレバー型微細接触プローブは、プローブカード（図示せず）に付着される付着部１２１と、この付着部１２１から側方向へ伸びている延長部１２３と、この延長部１２３の末端部分に突出形成されて、半導体チップのパッドと接触するチップ１２７を有する接触部１２５とからなる。
【００１３】
この時、延長部１２３は、図３で見る時、上下に配列される上部ビーム１２３ａと下部ビーム１２３ｂとを含んでおり、これら上部ビーム１２３ａと下部ビーム１２３ｂとの間には開口１２３ｃが形成されることによって、全体的に二重ビーム形状を有する。
また、この時の延長部１２３の形状は、図２のように直線の二重ビーム形状を有する代わりに、１つ以上の変曲点を有して互いに異なる方向へ屈曲しているベローズ型二重ビーム形状を有する。
【００１４】
図３のような従来の二重ビームカンチレバー型微細接触プローブによれば、半導体チップの検査を行う時に、接触部１２５のチップ１２７が半導体チップのパッドと接してプローブに荷重が加えられると、図１に示した従来のプローブに比べてスクラブの長さが減少し、特に、延長部がベローズ形状を有するため、面外挙動緩和及び応力緩和効果まで得ることができる。
【００１５】
しかし、図３に示された従来のベローズ形状を有する二重ビームカンチレバー型微細接触プローブは、プローブに外力が加えられて変形が生じる場合に、応力が一地点に集中する応力集中現象までは緩和されず、設計変数が多くて形状が複雑で、設計が容易でないという問題がある。
【００１６】
本発明は、このような技術的背景に基づいて提案されたものであって、変形が生じる場合に発生する応力集中現象を除去することができるように、モーメントを受けないヒンジ構造を有する二重ビームカンチレバー型微細接触プローブを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の一側面によれば、前記上部ビームの付着部側端部と接触部側端部とを連結する仮想の線と前記半導体チップの電気的検査を行うカンチレバー型微細接触プローブであって、プローブカードに付着される付着部;前記付着部から側方向へ伸びていて、二重ビーム形状を有する延長部;前記延長部の末端部分に突出形成されて、前記半導体チップのパッドと接触するチップを有する接触部;及び前記延長部と前記接触部との間に設置されて、前記接触部から前記延長部にモーメントを伝達しないヒンジ部;を含むカンチレバー型微細接触プローブが提供される。
【００１８】
前記ヒンジ部は、互いに形状的に符合する凸部と凹部とを備え、前記凸部は、前記微細接触プローブが外部から加えられる力によって変形する時に旋回中心になり、前記凹部は、前記凸部を案内する。
【００１９】
前記ヒンジ部は、前記凹部と凸部との間に間隙を形成して、前記微細接触プローブの外部から力が加えられない時には前記凸部と凹部とを互いに離隔した状態に維持する。
前記ヒンジ部は、前記凹部が延長されて前記凸部を囲むように形成される突出片をさらに含むことができる。
【００２０】
前記延長部は、上下に配列される第１ビームと第２ビームとを含み、前記第１ビームと第２ビームとの間に開口が形成される。
【００２１】
前記第１ビームと第２ビームとのうちの少なくとも１つは、１つ以上の変曲点を有して屈曲しているベローズ（ｂｅｌｌｏｗｓ）形状を有することができる。
【００２２】
前記ヒンジ部は、前記延長部の第２ビームと前記接触部との間に形成される。前記ヒンジ部は、互いに形状的に符合する凸部と凹部とを備え、前記凹部と凸部との間に間隙を形成して、前記微細接触プローブの外部から力が加えられる時には前記延長部の第２ビームと前記接触部とが互いに接した状態でヒンジ構造を形成し、前記微細接触プローブの外部から力が加えられない時には前記延長部の第２ビームと前記接触部とを互いに離隔した状態に維持する。
【００２３】
前記ヒンジ部は、前記凹部が延長されて前記凸部を囲むように形成される突出片をさらに含むことができる。
【００２４】
前記凸部は、前記延長部の第２ビーム及び前記接触部のうちのいずれか１つに形成され、前記凹部は、前記延長部の第２ビーム及び前記接触部のうちの他の１つに形成される。
前記延長部は、前記第１ビームの付着部側端部と接触部側端部とを連結する仮想の線と前記第２ビームの付着部側端部と接触部側端部とを連結する仮想の線とが交差するように形成される。
【００２５】
前記付着部及び前記延長部は、ニッケル、ニッケル合金、及び燐青銅からなる群より選択された金属材料で製作され、前記接触部は、コバルト、コバルト合金、ロジウム、ロジウム合金、及びこれらの合金からなる群より選択された金属材料で製作される。
【００２６】
一方、側方向に伸びて第１端は固定され、第２端は自由なカンチレバー形状の微細接触プローブは、前記第１端と前記第２端との間に前記微細接触プローブの前記第２端に対して外部から荷重が加えられる時に発生するモーメントを前記第１端側に伝達しないようにするヒンジ部を含むことができる。
【００２７】
（発明の効果）
本発明によれば、モーメントを受けないヒンジ構造を有する二重ビームカンチレバー型微細接触プローブが提供されることによって、微細接触プローブに変形が生じる場合に発生する応力集中現象が除去される。
【００２８】
ヒンジ構造は、モーメントを伝達せずに力を伝達する構造であるので、ヒンジ構造の部分ではモーメントを受けず、それによって従来のプローブからモーメントだけを除去した効果が得られる。結果的に、モーメントによって発生する応力集中現象が完全に除去される。
【００２９】
このような構造は、二重ビームカンチレバー型微細接触プローブが有するスクラブ減少効果、そして二重ビームに屈曲部を形成してベローズ形状を有することによって得られる面外挙動防止効果など、従来の二重ビームが有する長所をそのまま有しつつ、応力集中効果をより簡単でより効果的に得ることができる長所がある。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】従来の技術による単一ビームカンチレバー型微細接触プローブを示した図面である。
【図２】従来の技術による二重ビームカンチレバー型微細接触プローブを示した図面である。
【図３】従来の技術によるベローズ形状の二重ビームカンチレバー型微細接触プローブを示した図面である。
【図４】本発明の第１実施例によるヒンジ構造を有する二重ビームカンチレバー型微細接触プローブを示した図面である。
【図５】本発明の第１実施例の変形例によるヒンジ構造を有する二重ビームカンチレバー型微細接触プローブを示した図面である。
【図６】本発明の第２実施例によるヒンジ構造を有するベローズ形状の二重ビームカンチレバー型微細接触プローブを示した図面である。
【図７】本発明の第２実施例の変形例によるヒンジ構造を有するベローズ形状の二重ビームカンチレバー型微細接触プローブを示した図面である。
【図８】本発明の第３実施例によるカンチレバー型微細接触プローブを説明するための図面である。
【図９】本発明の第４実施例によるカンチレバー型微細接触プローブを説明するための図面である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施例について、本発明が属する技術分野おける通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳しく説明する。しかし、本発明は多様な相異なる形態で実現することができ、ここで説明する実施例に限られない。
【００３２】
図４及び図５には、本発明の第１実施例及びその変形例によるヒンジ構造を有する二重ビームカンチレバー型微細接触プローブが示されており、図６及び図７には、本発明の第２実施例及びその変形例によるヒンジ構造を有するベローズ形状の二重ビームカンチレバー型微細接触プローブが示されており、図８及び図９には、本発明の第３実施例及び第４実施例によるカンチレバー型微細接触プローブが示されている。
【００３３】
図４に示されているように、本発明の第１実施例によるカンチレバー型微細接触プローブは、プローブカード（図示せず）に付着される付着部１１と、この付着部１１から側方向へ伸びている延長部１３と、この延長部１３の末端部分に突出形成されて、半導体チップのパッドと接触するチップ１７を有する接触部１５とからなる。
【００３４】
また、本実施例によるカンチレバー型微細接触プローブの延長部１３は、二重ビーム形状を有する。つまり、前記延長部１３は、図４で見る時、上下に配列される第１ビーム１３ａと第２ビーム１３ｂとを含んでおり、これら第１ビーム１３ａと第２ビーム１３ｂとの間には長い長孔形態の開口１３ｃが形成される。この開口１３ｃは延長部１３内にだけ形成されることもあり、設計によっては付着部１１または接触部１５まで連結されるように形成されることもある。
【００３５】
また、本実施例による二重ビームカンチレバー型微細接触プローブは、図４の一部拡大図により詳細に示されているように、延長部１３と接触部１５との間、より詳しくは延長部１３の第２ビーム１３ｂと接触部１５との間にヒンジ部を有する。
【００３６】
ヒンジ部は、形状的に互いに符合する凸部１６ａと凹部１６ｂとを含んで、プローブの外部から力が加えられる時に、延長部１３の第２ビーム１３ｂと接触部１５とが互いに接した状態でヒンジ構造を形成する。プローブの外部から力が加えられない時には、延長部１３の第２ビーム１３ｂと接触部１５との間に間隙１４が形成されて離隔された状態が維持される。
【００３７】
凸部１６ａは、旋回中心として機能し、凹部１６ｂは、旋回中心としての凸部１６ａを案内する機能をする。図４には、延長部１３の第２ビーム１３ｂに凸部１６ａが形成され、接触部１５に凹部１６ｂが形成されたことが示されているが、これは本発明を限定するためのものではなく、単なる例示に過ぎず、本発明は、設計時に、延長部の第２ビームに凹部が形成され、接触部に凸部が形成されるように変更することができる。
【００３８】
このように構成されている本実施例のカンチレバー型微細接触プローブによれば、半導体チップの検査を行う時に、接触部１５のチップ１７が半導体チップのパッドと接してプローブに荷重が加えられる場合に、接触部１５が連結されている第１ビーム１３ａが優先的に変形される。前記第１ビーム１３ａが変形されることによって間隙１４以上の変位が発生すれば、延長部１３と接触部１５、つまり延長部１３の第２ビーム１３ｂと接触部１５とが接触して第２ビーム１３ｂが変形される。
【００３９】
この時、凸部１６ａと凹部１６ｂとが互いに接して接触部１５から延長部１３の第２ビーム１３ｂに力が伝達されるが、前記延長部１３の第２ビーム１３ｂと接触部１５とが間隙１４によって離隔されて直接連結されないため、前記間隙１４以上の変位が発生しなければ、延長部１３の第２ビーム１３ｂと接触部１５とが接触して力を伝達することができない。
【００４０】
従来のように延長部と接触部とが直接連結される構造は、半導体チップの検査時に力が加えられるとモーメントの伝達を受けて第１ビームと第２ビームとが接する部分で応力集中現象が発生する。
【００４１】
しかし、本実施例のように延長部１３と接触部１５との間にヒンジ構造を形成すれば、力が加えられてもモーメントが伝達されないため、応力集中現象を顕著に減少させることができる。
【００４２】
図５に示されているように、本発明の第１実施例の変形例によるカンチレバー型微細接触プローブは、第１実施例と同様に、プローブカード（図示せず）に付着される付着部２１と、この付着部２１から側方向へ伸びている延長部２３と、この延長部２３の末端部分に突出形成されて、半導体チップのパッドと接触するチップ２７を有する接触部２５とからなる。
【００４３】
また、本変形例によるカンチレバー型微細接触プローブの延長部２３は、図５で見る時、上下に配列される第１ビーム２３ａと第２ビーム２３ｂとを含んでおり、これら第１ビーム２３ａと第２ビーム２３ｂとの間には長い長孔形態の開口２３ｃが形成される二重ビーム形状を有する。
【００４４】
また、本変形例による二重ビームカンチレバー型微細接触プローブは、図５の一部拡大図により詳細に示されているように、延長部２３と接触部２５との間、より詳しくは延長部２３の第２ビーム２３ｂと接触部２５との間に間隙２４、凸部２６ａ及び凹部２６ｂを含むヒンジ部を有する。
【００４５】
前記第１実施例によれば、凹部１６ｂがほぼ半円形状を有して凹部１６ｂが凸部１６ａを約半分程度のみ囲んでいるが、本変形例によれば、第１ビーム２３ａと接触部２５とが互いに連結される部分に突出片２６ｃが形成されて、凹部２６ｂがさらに延長されるようにする。その結果、第１実施例の凹部１６ｂに比べて第２実施例の凹部２６ｂはより長い円周の長さにわたって凸部２６ａを囲むように形成されて、より安定的にヒンジ構造を形成することができる。
【００４６】
この時、突出片２６ｃの長さは、ヒンジ作用を正常に行うように、プローブの変形時に突出片２６ｃの末端が第２ビーム２３ｂに干渉されない程度に第２ビーム２３ｂから設定された距離以上離隔されるように設計されるのが好ましい。
【００４７】
図５には、延長部２３の第２ビーム２３ｂに凸部２６ａが形成され、接触部２５に凹部２６ｂが形成されたことが示されているが、これは本発明を限定するためのものではなく、単なる例示に過ぎず、本発明は、設計時に、延長部２３の第２ビーム２３ｂに凹部２６ｂが形成され、接触部２５に凸部２６ａが形成されるように変更することができる。
【００４８】
前記ように、本発明の第１実施例の変形例によって延長部２３と接触部２５との間にヒンジ構造を形成すれば、力が加えられてもモーメントが伝達されないため、応力集中現象を顕著に減少させることができる。
【００４９】
図６に示されているように、本発明の第２実施例によるカンチレバー型微細接触プローブは、第１実施例と同様に、プローブカード（図示せず）に付着される付着部３１と、この付着部３１から側方向へ伸びている延長部３３と、この延長部３３の末端部分に突出形成されて、半導体チップのパッドと接触するチップ３７を有する接触部３５とからなる。
【００５０】
また、本実施例によるカンチレバー型微細接触プローブの延長部３３は、図６で見る時、上下に配列される第１ビーム３３ａと第２ビーム３３ｂとを含んでおり、これら第１ビーム３３ａと第２ビーム３３ｂとの間には長い長孔形態の開口３３ｃが形成される二重ビーム形状を有する。
【００５１】
また、本実施例による二重ビームカンチレバー型微細接触プローブは、図６の一部拡大図により詳細に示されているように、延長部３３と接触部３５の間、より詳しくは延長部３３の第２ビーム３３ｂと接触部３５との間に間隙３４、凸部３６ａ及び凹部３６ｂを含むヒンジ部を有する。
【００５２】
図６には、延長部３３の第２ビーム３３ｂに凸部３６ａが形成され、接触部３５に凹部３６ｂが形成されたことが示されているが、これは本発明を限定するためのものではなく、単なる例示に過ぎず、本発明は、設計時に、延長部３３の第２ビーム３３ｂに凹部３６ｂが形成され、接触部３５に凸部３６ａが形成されるように変更することができる。
【００５３】
本実施例によるカンチレバー型微細接触プローブによれば、延長部３３の形状が第１実施例及びその変形例のようにほぼ直線の二重ビーム形状を有する代わりに、１つ以上の変曲点を有して互いに異なる方向へ屈曲されているベローズ型二重ビーム形状を有する。
【００５４】
図６には、互いに相異するパターンの形状を有する第１ビーム３３ａと第２ビーム３３ｂとで延長部３３が形成される例が示されているが、本発明の第２実施例によってベローズ形状の延長部を形成することにおいては、第１ビームと第２ビームとは同一なパターンの形状を有するように形成される。
【００５５】
つまり、同一なパターンの形状を有する第１ビームと第２ビームとで延長部が構成される場合、第１ビームと第２ビームとの屈曲方向が変化する変曲点の位置と変曲点における接線の傾斜は同一に示されることができる。また、互いに相異するパターンの形状を有する第１ビームと第２ビームとで延長部が構成される場合、第１ビームと第２ビームとの屈曲方向が変化する変曲点の位置と変曲点における接線の傾斜のうちの少なくとも１つまたはすべてが相異するように示されることもできる。
【００５６】
また、第１ビームと第２ビームとが全てベローズ型パターンを有さず、第１ビームと第２ビームとのうちのいずれか１つだけがベローズ型パターンを有することもできる。
【００５７】
図６に示されているように、二重ビーム微細接触プローブがベローズ型パターンを有すれば、スクラブの長さを減少させると同時に、面外挙動も防止することができる。面外挙動が発生すると、隣接した他のプローブと干渉が起こることがあるため、面外挙動はできるだけ発生しないように設計する必要がある。
【００５８】
面外挙動は、面内ベンディング剛性より面外ベンディング剛性が小さい場合に発生し、プローブを製造する時に必然的に発生する工程誤差によって面外挙動がより容易に発生する。ベローズ型二重ビーム形状を有する第２実施例によるプローブの場合には、面内ベンディング剛性を面外ベンディング剛性の変化なく小さくすることができる特性を有するので、面外挙動を防止することができる。その結果、第２実施例によれば、プローブが工程誤差を有しても、面内ベンディング剛性が小さいため、面外挙動の発生を防止することができる。
【００５９】
前記のような第２実施例によるベローズ形状の二重ビーム微細接触プローブは、応力緩和、スクラブ減少効果、そして面外挙動防止効果を同時に達成することができる。同時に、前記のように本実施例によって延長部３３と接触部３５との間にヒンジ構造を形成すれば、力が加えられてもモーメントが伝達されないため、応力集中現象を顕著に減少させることができる。
【００６０】
また、本実施例によるカンチレバー型微細接触プローブは、電解メッキ法で製作することができるので、複雑なベローズ形状を有しても容易に製作することができる。
【００６１】
図７に示されているように、本発明の第２実施例の変形例によるカンチレバー型微細接触プローブは、第２実施例と同様に、プローブカード（図示せず）に付着される付着部４１と、この付着部４１から側方向へ伸びている延長部４３と、この延長部４３の末端部分に突出形成されて、半導体チップのパッドと接触するチップ４７を有する接触部４５とからなる。
【００６２】
また、本変形例によるカンチレバー型微細接触プローブの延長部４３は、ベローズ形状を有して、図７で見る時、上下に配列される第１ビーム４３ａと第２ビーム４３ｂとを含んでおり、これら第１ビーム４３ａと第２ビーム４３ｂとの間には長い長孔形態の開口４３ｃが形成される二重ビーム形状を有する。
【００６３】
また、本変形例による二重ビームカンチレバー型微細接触プローブは、図７の一部拡大図により詳細に示されているように、延長部４３と接触部４５との間、より詳しくは延長部４３の第２ビーム４３ｂと接触部４５との間に間隙４４、凸部４６ａ及び凹部４６ｂを含むヒンジ部を有する。
【００６４】
前記第２実施例によれば、凹部３６ｂがほぼ半円形状を有して凹部３６ｂが凸部３６ａを約半分程度のみ囲んでいるが、本変形例によれば、上部ビーム４３ａと接触部４５とが互いに連結される部分に突出片４６ｃが形成されて凹部４６ｂがさらに延長される。その結果、第２実施例の凹部３６ｂに比べて本変形例の凹部４６ｂはより長い円周の長さにわたって凸部４６ａを囲むように形成され、より安定的にヒンジ構造を形成することができる。
【００６５】
この時、突出片４６ｃの長さは、ヒンジ作用を正常に行うように、プローブの変形時に突出片４６ｃの末端が第２ビーム４３ｂに干渉されない程度に第２ビーム４３ｂから設定された距離以上離隔されるように設計されるのが好ましい。
【００６６】
図７には、延長部４３の第２ビーム４３ｂに凸部４６ａが形成され、接触部４５に凹部４６ｂが形成されたことが示されているが、これは本発明を限定するためのものではなく、単なる例示に過ぎず、本発明は、設計時に、延長部の第２ビームに凹部が形成され、接触部に凸部が形成されるように変更することができる。
【００６７】
前記のように、本変形例によって延長部４３と接触部４５との間にヒンジ構造を形成すれば、力が加えられてもモーメントが伝達されないため、応力集中現象を顕著に減少させることができる。
【００６８】
図８及び図９には、本発明の第３実施例及び第４実施例によるカンチレバー型微細接触プローブが示されている。図８及び図９は二重ビームカンチレバー型微細接触プローブにおいて第１ビームと第２ビームとの間に設定された角度ａ１、ａ２を有することを説明するための図面であって、図８はベローズ型延長部を有するプローブを示した図面であり、図９は直線型延長部を有するプローブを示した図面である。図８及び図９にはヒンジ部を図示していないが、本実施例の微細接触プローブも図４乃至図７に示されたものと同様な構造のヒンジ部を有することができる。
【００６９】
本実施例によるカンチレバー型微細接触プローブによれば、半導体チップの検査時に、接触部のチップが半導体チップのパッドと接してプローブに荷重が加えられる場合に、従来のプローブに比べてスクラブの長さが減少される。
【００７０】
二重ビームカンチレバー型微細接触プローブにおいて、第１ビームのスクラブの長さより第２ビームのスクラブの長さを長くすれば、円弧形状を有するプローブチップの挙動と反対になる回転運動を形成することができるので、結果的にスクラブを抑制させることができる。
【００７１】
このように、第２ビームのスクラブの長さをより長くするためには、図８と図９とに示されているように、第１ビームと第２ビームとの間に傾斜角ａ１またはａ２を形成する方法がある。その他にも、第２ビームの長さを第１ビームより長くしたり、第１ビームは上に膨らむようにし、第２ビームは下へ膨らむようにする方法などによっても類似した効果を期待することができる。
【００７２】
図８と図９とを参照すれば、前記傾斜角ａ１、ａ２は、第１ビームの付着部側端部と接触部側端部とを連結する仮想の線と、第２ビームの付着部側端部と接触部側端部とを連結する仮想の線とが互いに交差するように形成された延長部において、これら仮想の線が成す角度面である。
【００７３】
一方、前記のようなカンチレバー型微細接触プローブにおいて、延長部１３、２３、３３、４３と接触部１５、２５、３５、４５との間のヒンジ構造の接触前と接触後とを比較すれば、接触前には第１ビーム１３ａ、２３ａ、３３ａ、４３ａだけが負荷を受けるが、接触後には第１ビーム１３ａ、２３ａ、３３ａ、４３ａと第２ビーム１３ｂ、２３ｂ、３３ｂ、４３ｂとが共に負荷を受けるため、接触前と接触後とのプローブ剛性において変化が生じる。これを利用して、ヒンジ構造の間隙１４、２４、３４、４４のサイズを設計変数として使用すれば、本発明の実施例によるプローブを可変剛性を有するプローブとして使用することもできる。
【００７４】
また、本発明の実施例によるカンチレバー型微細接触プローブにおいて、付着部１１、２１、３１、４１及び延長部１３、２３、３３、４３は、ニッケル、ニッケル合金、及び燐青銅から選択された金属材料で製作され、接触部１５、２５、３５、４５は、コバルト、コバルト合金、ロジウム、ロジウム合金、及びこれらの合金から選択された金属材料で製作される。
【００７５】
また、本発明の実施例によるカンチレバー型微細接触プローブは、電解メッキ法で製作するので、複雑なベローズ形状やヒンジ構造を有しても容易に製作することができる。
また、図４乃至図７でヒンジ部の凸部と凹部とは円形に形成されたことを示しているが、ヒンジの役割を果たすことができれば、円形の他にも、楕円形、三角形や四角形などの多角形形状に形成することもできる。
【００７６】
以上で、本発明を特定の実施例を中心にして説明したが、本発明の趣旨及び添付された特許請求の範囲内で多様な変形、変更、または修正が当該技術分野で行われることができ、したがって、前記説明及び図面は、本発明の技術思想を限定するものではなく、本発明を例示するものとして解釈されなければならない。
【符号の説明】
【００７７】
１１、２１、３１、４１    付着部
１３、２３、３３、４３    延長部
１３ａ、２３ａ、３３ａ、４３ａ    上部ビーム
１３ｂ、２３ｂ、３３ｂ、４３ｂ    下部ビーム
１３ｃ、２３ｃ、３３ｃ、４３ｃ    開口
１４、２４、３４、４４    間隙
１５、２５、３５、４５    接触部
１６ａ、２６ａ、３６ａ、４６ａ    凸部
１６ｂ、２６ｂ、３６ｂ、４６ｂ    凹部
１７、２７、３７、４７    チップ
２６ｃ、４６ｃ    突出片
【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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【国際調査報告】
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