(57)【要約】【課題】      接触子の配列ピッチを小さくしても、隣り合うプローブの間における電気的干渉を低減することにある。【解決手段】  接触子は、板状の座部と、該座部から該座部の幅方向へ伸びる弾性変形可能のアーム部と、該アーム部の先端部から座部の側と反対の側に伸びる針先部とを備える。針先部は厚さ寸法を座部及びアーム部のそれより小さくされている。【選択図】          図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査体の電極に電気的に接触される板状の接触子において、板状の座部と、該座部から該座部の幅方向へ伸びる弾性変形可能のアーム部と、該アーム部の先端部から前記座部の側と反対の側に伸びる針先部とを備え、前記針先部は厚さ寸法を前記座部及び前記アーム部のそれより小さくされている、接触子。
【請求項２】
さらに、前記針先部の先端から前記座部の側と反対の側に突出する突起部を備える、請求項１に記載の電気的接続装置。
【請求項３】
前記座部は、前記アーム部に対し当該座部の幅方向における一方側及び他方側のいずれか一方に傾斜されている、請求項１又は２に記載の電気的接続装置。
【請求項４】
第１の方向に交互に位置するように配置された複数の第１及び第２の装着部を備える基板と、請求項１から３のいずれか１項に記載された複数の接触子とを含み、
前記複数の接触子は、前記座部において前記第１及び第２の装着部にそれぞれ個々に及び片持ち梁状に装着された少なくとも第１及び第２の接触子であって前記基板への装着位置を前記第１の方向と交差する第２の方向に変位された第１及び第２の接触子に分けられている、電気的接続装置。
【請求項５】
前記基板は、さらに、前記第１の方向に交互に位置するように配置された複数の第３及び第４の装着部であって前記第１及び第２の装着部に対し前記第２の方向に変位された第３及び第４の装着部を備え、
前記複数の接触子は、さらに、前記第３及び第４の装着部にそれぞれ個々に及び片持ち梁状に装着された複数の第３及び第４の接触子を含み、
前記第３及び第４の接触子は、前記装着部への装着位置を前記第２の方向に変位させている、請求項４に記載の電気的接続装置。
【請求項６】
前記第１及び第２の接触子は、前記針先部を前記第１の方向に整列されている、請求項４又は５に記載の電気的接続装置。
【請求項７】
前記第３及び第４の接触子は、前記針先部が前記第１及び第２の接触子の前記針先から前記第２の方向に間隔をおくように、前記針先部を前記第１の方向に整列されている、請求項６に記載の電気的接続装置。
【請求項８】
前記第１、第２、第３及び第４の接触子は、前記針先部を前記第１の方向に整列されている、請求項４又は５に記載の電気的接続装置。
【請求項９】
前記第１及び第３の接触子の前記アーム部からの前記針先部の長さ寸法は、それぞれ、前記第２及び第４の接触子の前記アーム部からの前記針先部の長さ寸法より小さい、請求項４から８のいずれか１項に記載の電気的接続装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路のような平板状被検査体の通電試験に用いる接触子及び電気的接続装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路のような平板状被検査体は、それが仕様書通りに製造されているか否かの通電試験をされる。この種の通電試験は、被検査体の電極に個々に押圧される複数のプローブすなわち接触子を備えた、プローブカード、プローブブロック、プローブユニット等、電気的接続装置を用いて行われる。この種の電気的接続装置は、被検査体の電極と、テスターとを電気的に接続するために利用される。
【０００３】
この種の電気的接続装置の１つとして、特許文献１及び２に記載されているように、プローブすなわち接触子を、配線基板やプローブシート等の基板の装着部に片持ち梁状に装着したものがある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−４３０６４号公報
【特許文献２】特開２００３−５７２６４号公報
【０００５】
これら従来の装置は、いずれも、複数の接触子を一列に配置した少なくとも１つの接触子群を備え、各接触子を配線基板の配線や配線ランドのような装着部に半田のような導電性接着材により接着している。装着部への接触子の装着は、これを同時に行うことが技術的に難しいことから、接触子毎に行われている。
【０００６】
しかし、従来の装置では、いずれも、接触子の配列方向と直交する方向における接触子の位置が一致しているため、接触子の配列ピッチが接触子の直径寸法又は厚さ寸法に大きく影響されて、小さくすることに限度がある。
【０００７】
また、接触子の配列ピッチを小さくすると、隣り合うプローブの間で電気的な干渉が生じる。
【０００８】
さらに、接触子を半田で装着部に接着しようとすると、隣の装着部が半田付けのための熱により損傷されてしまう。その結果、接触子の配置ピッチを大きくしなければならない。
【０００９】
さらに、接触子をレーザ光線により装着部に溶接により装着すると、隣の装着部がレーザ光線により加熱されて損傷し、その結果接触子の配置ピッチを大きくしなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、接触子の配列ピッチを小さくしても、隣り合うプローブの間における電気的干渉を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る接触子は、板状の座部と、該座部から該座部の幅方向へ伸びる弾性変形可能のアーム部と、該アーム部の先端部から前記座部の側と反対の側に伸びる針先部とを備える。前記針先部は厚さ寸法を前記座部及び前記アーム部のそれより小さくされている。
【００１２】
本発明に係る電気的接続装置は、第１の方向に交互に位置するように配置された複数の第１及び第２の装着部を備える基板と、上記のような複数の接触子とを含む。前記複数の接触子は、前記座部において前記第１及び第２の装着部にそれぞれ個々に及び片持ち梁状に装着された少なくとも第１及び第２の接触子であって前記基板への装着位置を前記第１の方向と交差する第２の方向に変位された第１及び第２の接触子に分けられている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る接触子のように、針先部の厚さ寸法が座部及びアーム部のそれより小さいと、そのような接触子を複数用いる電気的接続装置として組み立てた状態において、針先部だけを接触子の配列方向に整列させることにより、接触子の配列ピッチを小さくすることができるにもかかわらず、隣り合うプローブの間における電気的干渉が低減する。
【００１４】
本発明に係る電気的接続装置のように、第１及び第２の装着部が第１の方向に交互に位置され、基板への第１及び第２の接触子の装着位置が第２の方向に変位されていると、第１の方向に隣り合う第１及び第２の接触子の装着位置の第２の方向における中心位置間距離が大きくなるのみならず、第１の方向に隣り合う第１の接触子同士の装着位置の第１の方向における中心位置間距離及び第１の方向に隣り合う第２の接触子同士の装着位置の第１の方向における中心位置間距離も大きくなる。その結果、接触子の配置ピッチを小さくしても、接触子の装着時の熱が隣の装着部に影響を与えることが防止されて、隣の装着部の損称が防止される。
【００１５】
本発明に係る接触子は、さらに、前記針先部の先端から前記座部の側と反対の側に突出する突起部を備えていてもよい。
【００１６】
本発明に係る接触子において、前記座部は、前記アーム部に対し当該座部の幅方向における一方側及び他方側のいずれか一方に傾斜されていてもよい。そのようにすれば、２種類の接触子の一方及び他方が、それぞれ、電気的接続装置の基板に対し第２の方向における一方側及び他方側に傾斜されするように、接触子を座部において基板に装着することができるから、接触子の先端（針先）が直線状に位置するように、各接触子を基板に装着しても、接触子の電気的有効長さを同じにすることができる。
【００１７】
本発明に係る電気的接続装置において、前記基板は、さらに、前記第１の方向に交互に位置するように配置された複数の第３及び第４の装着部であって前記第１及び第２の装着部に対し前記第２の方向に変位された第３及び第４の装着部を備え、前記複数の接触子は、さらに、前記第３及び第４の装着部にそれぞれ個々に及び片持ち梁状に装着された複数の第３及び第４の接触子を含み、前記第３及び第４の接触子は、前記装着部への装着位置を前記第２の方向に変位させていてもよい。そのようにすれば、接触子の配置ピッチをより小さくしても、接触子の装着時の熱が隣の装着部に影響を与えることが防止されて、隣の装着部の損称が防止される。
【００１８】
本発明に係る電気的接続装置において、前記第１及び第２の接触子は、前記針先部を前記第１の方向に整列されていてもよい。
【００１９】
本発明に係る電気的接続装置において、前記第３及び第４の接触子は、前記針先部が前記第１及び第２の接触子の前記針先から前記第２の方向に間隔をおくように、前記針先部を前記第１の方向に整列されていてもよい。
【００２０】
しかし、本発明に係る電気的接続装置において、前記第１、第２、第３及び第４の接触子は、前記針先部を前記第１の方向に整列されていてもよい。
【００２１】
本発明に係る電気的接続装置において、前記第１及び第３の接触子の前記アーム部からの前記針先部の長さ寸法は、それぞれ、前記第２及び第４の接触子の前記アーム部からの前記針先部の長さ寸法より小さくてもよいし、同じであってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１〜図８を参照するに、電気的接続装置１０は、未切断の複数の集積回路領域（被検査領域）をマトリクス状に有する図８に示す半導体ウエーハを平板状の被検査体１２とし、またそのような複数の集積回路領域すなわち被検査領域の通電試験を同時に行うことができるように構成されている。各被検査領域は、複数のパッド電極１４を一列に有している。縦方向に隣り合う被検査領域のパッド電極は、一列に整列されている。
【００２３】
電気的接続装置１０は、円形の配線基板２０と、配線基板２０の一方の面に配置された矩形のプローブ基板２２と、プローブ基板２２の配線基板２０と反対側に配置された複数の接触子２４とを含む。
【００２４】
配線基板２０は、テスターの電気回路に接続される複数のテスタランド２６を上面の周縁部に有しており、また図示してはいないがテスターランド２６に個々に電気的に接続された複数の配線を一方の面又は内部に有している。
【００２５】
図３から図７に示すように、プローブ基板２２は、それぞれが導電性を有する複数の装着部２８及び複数の配線３０を電気絶縁性板３２の一方の面に形成している。
【００２６】
装着部２８は、図示の例では、配線３０に個々に接続された配線ランドであるが、配線３０の一部であってもよい。各配線３０は、配線基板２０の図示しない前記配線に電気的に接続されている。
【００２７】
配線基板２０及びプローブ基板２２は、これらを厚さ方向に貫通する複数の位置決めピン（図示せず）により相対的位置決めをされており、また複数のねじ部材（図示せず）により相互に結合されている。
【００２８】
装着部２８は、同時に検査すべき被検査領域毎に割り当てられている。各被検査領域に割り当てられた複数の装着部２８は、それぞれが複数の装着部２８を含む第１、第２、第３及び第４の装着部群に分けられている。
【００２９】
第１、第２、第３及び第４の装着部群に割り当てられた装着部２８は、それぞれ、第１、第２、第３及び第４の装着部として作用する。図３から図８においては、第１、第２、第３及び第４の装着部をこれらに符号２８ａ、２８ｂ、２８ｃ及び２８ｄを付して示している。
【００３０】
第１及び第２の装着部２８ａ及び２８ｂは、第１の方向に互いに間隔をおいていると共に、第１の方向と直交する第２の方向に互いに変位されており、さらに第２の方向に伸びている。
【００３１】
第３及び第４の装着部２８ｃ及び２８ｄは、第１及び第２の装着部２８ａ及び２８ｂに対し第２の方向に変位されている。第３及び第４の装着部２８ｃ及び２８ｄは、また、第１の方向に互いに間隔をおいていると共に、第２の方向に互いに変位されており、さらに第２の方向に伸びている。
【００３２】
接触子２４も、装着部２８と同様に、同時に検査すべき被検査領域毎に割り当てられている。各被検査領域に割り当てられた複数の接触子２４は、それぞれが複数の接触子２４を含む第１、第２、第３及び第４の接触子群に分けられている。
【００３３】
第１、第２、第３及び第４の接触子群に割り当てられた接触子２４は、それぞれ、第１、第２、第３及び第４の接触子として作用する。図３から図７においては、第１、第２、第３及び第４の接触子をこれらに符号２４ａ、２４ｂ、２４ｃ及び２４ｄを付して示している。
【００３４】
第１及び第２の接触子２４ａ及び２４ｂは、第１の方向に互いに間隔をおいていると共に、第２の方向に互いに変位されている。
【００３５】
第３及び第４の接触子２４ｃ及び２４ｄは、第１及び第２の接触子２４ａ及び２４ｂに対し第２の方向に変位されている。第３及び第４の接触子２４ｃ及び２４ｄは、また、第１の方向に互いに間隔をおいていると共に、第２の方向に互いに変位されている。
【００３６】
各被検査領域に対応された接触子２４及び装着部２８が上記のように４つの群に分けられていることから、各被検査領域に対応された配線３０も４つの群に分けられている。
【００３７】
各接触子２４は、図５から図７に示すように、板状の座部３４と、座部３４から第２の方向へ伸びるアーム部３６と、アーム部３６の先端部からプローブ基板２２と反対の側に伸びる針先部３８と、針先部３８の先端からプローブ基板２２と反対側に突出する突起部４０とを備える板状をしたブレード針とされている。
【００３８】
各接触子２４は、その厚さ方向が接触子２４の配列方向（第１の方向）となるように、基板２０に装着されている。
【００３９】
各接触子２４の針先部３８の厚さ寸法（接触子の配列方向における寸法）は、座部３４及びアーム部３６のそれより小さくされている。接触子２４の配列方向における各突起部４０の最大寸法も、座部３４及びアーム部３６のそれより小さくされている。
【００４０】
各被検査領域に対応された接触子２４は、突起部４０が第１の方向において第１、第２、第３及び第４の接触子２４ａ、２４ｂ、２４ｃ及び２４ｄの順に繰り返し位置すると共に第１の方向に一列に整列するように、座部３４において装着部２８に装着されている。しかし、接触子２４の突起部４０の先端から装着部２８までの電気的有効長さは同じにされている。
【００４１】
このため、第１及び第３の接触子２４ａ及び２４ｃの座部３４は第２の方向における一方側に傾斜されており、第２及び第４の接触子２４ｂ及び２４ｄの座部３４は第２の方向における他方側に傾斜されている。
【００４２】
各アーム部３６は、これを座部３４の厚さ方向に貫通してプローブ基板２２と直交する方向に間隔をおいた一対のアーム４２を形成しているスロット４４を有しており、また弾性変形可能とされている。
【００４３】
電気的接続装置１０は、上下方向を図とは逆にした状態に、テスターに取り付けられる。テスターに取り付けられた状態において、電気的接続装置１０は、各接触子２４の突起部４０を被検査体１２のパッド電極１４に押圧される。
【００４４】
これにより、オーバードライブが各接触子２４に作用し、各接触子２４はアーム部において弾性変形する。この状態で、テスターから、テスターランド２６、配線基板２０の配線及びプローブ基板２２の配線３０を介して、所定の接触子２４に通電され、所定の接触子２４から電気信号がテスターに返される。
【００４５】
電気的接続装置１０においては、第１の方向に隣り合う第１及び第２の接触子２８ａ及び２８ｂの装着位置の第２の方向における中心位置間距離並びに第１の方向に隣り合う第３及び第４の接触子２８ｃ及び２８ｄの装着位置の第２の方向における中心位置間距離が大きくなる。
【００４６】
また、第１の方向に隣り合う第１の接触子２４ａ同士の装着位置の第１の方向における中心位置間距離及び第１の方向に隣り合う第２の接触子２８ｂ同士の装着位置の第１の方向における中心位置間距離並びに第１の方向に隣り合う第３の接触子２４ｃ同士の装着位置の第１の方向における中心位置間距離及び第１の方向に隣り合う第４の接触子２８ｄ同士の装着位置の第１の方向における中心位置間距離も大きくなる。
【００４７】
さらに、各接触子２４の針先部３８の厚さ寸法が座部３４及びアーム部３６のそれより小さいから、電気的接続装置１０において、針先部３８だけを接触子２４の配列方向に整列させることにより、接触子２４の配列ピッチを小さくすることができる。
【００４８】
上記の結果、接触子２４の配置ピッチを小さくしても、接触子２４の装着時の熱が隣の装着部２８に影響を与えることが防止されて、隣の装着部２８の損称が防止される。また、隣り合う接触子の座部３４が対向しないから、隣り合う接触子２４の間における電気的干渉が防止又は低減される。
【００４９】
本発明は、複数の電極を検査領域に一列に有する被検査体用の電気的接続装置のみならず、複数の電極を被検査領域に複数列に有する被検査体用の電気的接続装置にも適用することができる。後者の場合、電極の列毎に複数の接触子群を備えればよい。
【００５０】
図９から図１２を参照するに、電気的接続装置５０は、図１０に示すように、複数の電極１４ａ、１４ｂを被検査領域に複数列に有する被検査体１２の通電試験に用いられる。
【００５１】
上記のことから、電気的接続装置５０においては、第１、第２の接触子２４ａ、２４ｂ及び第３、第４の接触子２４ｃ、２４ｄが、それぞれ、一方及び他方の電極１４ａ及び１４ｂに対応されており、第１、第２の接触子２４ａ、２４ｂと、第３、第４の接触子２４ｃ、２４ｄとが第２の方向に間隔をおいている。
【００５２】
電気的接続装置５０においては、また、第２及び第４の接触子２４ｂ及び２４ｄのアーム部３６が第１及び第３の接触子２４ａ及び２４ｃのアーム部３６よりもプローブ基板２２側に位置するように、第１及び第３の接触子２４ａ及び２４ｃのアーム部３６からの針先部３８の長さ寸法が、それぞれ、第２及び第４の接触子２４ｂ及び２４ｄのアーム部３６からの針先部３８の長さ寸法より小さくされている。
【００５３】
電気的接続装置５０においては、さらに、第２及び第３の接触子２８ｂ、２８ｃ用の配線３０がプローブ基板２２の電気絶縁性板３２をその厚さ方向に貫通して、裏面を第２の方向へ伸びている。
【００５４】
電気的接続装置５０においては、隣り合う接触子２４の座部３４及びアーム部３６がいずれも対向しないから、接触子２４の配置ピッチを小さくしても、隣り合う接触子２４間の電気的干渉がより確実に防止又は低減される。
【００５５】
本発明は、上記実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係る電気的接続装置の一実施例を示す底面図である。
【図２】図１に示す電気的接続装置の正面図である。
【図３】図１に示す電気的接続装置の一部の拡大斜視図である。
【図４】図１に示す電気的接続装置の一部の拡大底面図である。
【図５】図４における５−５線に沿って得た断面図である。
【図６】図４における６−６線に沿って得た断面図であってプローブ基板を省略して示す図ある。
【図７】接触子の針先部近傍の一実施例を示す斜視図である。
【図８】被検査体の一部の拡大平面図である。
【図９】本発明に係る電気的接続装置の他の実施例を示す断面図である。
【図１０】図９に示す電気的接続装置により検査する被検査体の一部の拡大平面図である。
【図１１】図９における１１−１１線に沿って得た断面図である。
【図１２】接触子の他の実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０、５０  電気的接続装置
１２  被検査体
１４  パッド電極
２０  配線基板
２２  プローブ基板
２４，２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ  接触子
２８，２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ  装着部
３０  プローブ基板の配線
３４  座部
３６  アーム部
３８  針先部
４０  突起部
４２  アーム
４４  スロット
【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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【図１１】
2005201844.tif 000013
【図１２】
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