(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体デバイスを検査するプローブカードにおいて、一本ずつ簡単に着脱可能で、繰り返し使用における安定した電気的接続を可能にし、更に各基板の熱膨張率の差を吸収することが可能なプローブカード用接続ピンを提供する。【解決手段】前記プローブカード用接続ピン７は、前記サブ基板のスルーホール内に挿入される先端部７１、スルーホール内で弾性的接触を行う第１接触部７２、該第１接触部を支える支持部７３、前記サブ基板および前記ＳＴ−Ｂの表面に当接するストッパー部７４、前記ＳＴ−Ｂのスルーホール内で弾性的接触を行う第２接触部７５、前記ＳＴ−Ｓのスルーホール内で弾性的接触を行う第３接触部７６からなる。【選択図】図２
2005345443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メイン基板、サブ基板、スペーストランスフォーマーベース（ＳＴ−Ｂ）およびスペーストランスフォーマーサーフェイス（ＳＴ−Ｓ）から構成される、電気的諸特性を測定するプローブカードに用いられ、
該サブ基板、該ＳＴ−Ｓおよび該ＳＴ−Ｂを着脱可能に電気的接続を行うプローブカード用接続ピンであって、
該サブ基板のスルーホール内に挿入される先端部、スルーホール内で弾性的接触を行う第１接触部、該第１接触部を支える支持部、該サブ基板および該ＳＴ−Ｓの表面に当接するストッパー部、該ＳＴ−Ｂのスルーホール内で弾性的接触を行う第２接触部、該ＳＴ−Ｓのスルーホール内で弾性的接触を行う第３接触部からなることを特徴とするプローブカード用接続ピン。
【請求項２】
前記第１接触部、前記先端部および前記支持部からなる前記サブ基板のスルーホール内への挿入部は、前記支持部が前記ストッパー部から前記スルーホールの略中心部を前記スルーホールの内壁と略平行に延伸し、前記支持部の先端はスルーホール内壁と接触するように屈曲しており、前記先端部は前記先端部の他端が前記ストッパー部へと向くように前記支持部の先端から湾曲して連なり、前記第１接触部は前記先端部の他端から前記スルーホール内壁に前記第１接触部の先端が接触するように延伸されてなることを特徴とする請求項１に記載のプローブカード用接続ピン。
【請求項３】
前記第２接触部は、ばね性を有する略Ｏ型形状または略８の字型形状であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプローブカード用接続ピン。
【請求項４】
前記第３接触部は、ばね性を有する略Ｕ型形状であることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載のプローブカード用接続ピン。
【請求項５】
前記支持部の太さは、前記サブ基板のスルーホールの直径の１／２以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載のプローブカード用接続ピン。
【請求項６】
金属材料からエッチング、プレス、或いは電鋳等にて製造されてなることを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載のプローブカード用接続ピン。
【請求項７】
測定対象物の電気的諸特性を測定するプローブカードであって、
測定器に接触される第１接続用電極を有する第１主面と、該第１接続用電極と配線にて電気的に導通する第２接続用電極を有する第２主面とを備えたメイン基板、
該第２接続用電極と電気的に導通するスルーホールを有し、該メイン基板に結合されるサブ基板、
一方端が該サブ基板のスルーホール又は該メイン基板の第２接続用電極に電気的に導通する接続ピン、
該接続ピンの他方端を装備する第１主面と、該接続ピンに電気的に導通し、かつ測定対象物に接触される接触子を有する第２主面とを備えたスペーストランスフォーマーより構成され、
該スペーストランスフォーマーが、該接触子を有するスペーストランスフォーマーサーフェイス（ＳＴ−Ｓ）と、スペーストランスフォーマーベース（ＳＴ−Ｂ）とから構成されており、該接続ピンが請求項１乃至６に記載のプローブカード用接続ピンであることを特徴とするプローブカード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＳＩチップなどの半導体デバイスの電気的諸特性を測定するプローブカードを構成する複数の基板を電気的に接続するプローブカード用接続ピンに関し、更に、該プローブカード用接続ピンを用いたプローブカードに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩチップなどの半導体デバイスの電気的諸特性を測定するプローブカードには、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。このうち横型タイプのプローブカードは、近年のＬＳＩチップの大規模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適していない面があり、使用されることが少なくなっている。これに対して縦型タイプのプローブカードは、より多くのプローブを使用でき、プローブの配置の自由度が高く、多チップ同時測定にも適しているため、現在主流になっている。
【０００３】
縦型プローブカードは、測定器の電極と接続する電極を備えたメイン基板と、被検査対象物の電極と接続するプローブを備えたスペーストランスフォーマーと、メイン基板とスペーストランスフォーマー間に設けられたサブ基板から構成され、それらの電気的接続のために接続ピンが使用される。
【０００４】
ＬＳＩチップなどの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、近年そこで使用するプローブカードの電極数が更に増加しても、より電気的接触の安定性が高く、高性能、高信頼性のプローブカードが要求されている。
【０００５】
上記基板間の電気的接続用の接続ピンとしては、図５に示すような、第２基板（上記スペーストランスフォーマー）に半田付け固定され、第１基板（上記サブ基板）のスルーホールの内壁に接触するタイプのものが多く用いられてきた（上記メイン基板は図示省略）。しかし、このタイプの接続ピンは、検査する半導体デバイスの種類に合わせてプローブカードの基板構成を変更しようとしても接続ピンが第２基板（スペーストランスフォーマー）から取り外せないため、対応できる構成が限られてしまうという不都合があり、又、接続ピンが曲がる、折れる等の事故が発生した際も該当する接続ピンのみを取り外すことができず、第２基板（スペーストランスフォーマー）全体を交換する必要があるといった欠点があった。
【０００６】
更に、複数の接続ピンが第２基板（スペーストランスフォーマー）に完全に固定されることにより、各接続ピンのわずかな位置ズレがあっても第１基板（サブ基板）への挿入が困難となってしまうため、製作にあたっては極めて高い位置決め精度を維持しながら接続ピンを１本ずつ半田付けする必要があり、製作時間が長くなる、又、製造コストが嵩む、といった欠点があった。
【０００７】
かかる欠点を回避するため、本願発明者等により、図６に示されるような、一本ずつ簡単に着脱可能で、且つ繰り返し使用における安定した電気的接続を可能にする接続ピンが提案されている（特許文献１参照）。
【０００８】
即ち、上記接続ピンは、第１基板（サブ基板）、第２基板（スペーストランスフォーマー）に設けられたスルーホールに挿入される第１、第２挿入部、該スルーホール内で接触する第１、第２接触部、及び第１基板（サブ基板）、第２基板（スペーストランスフォーマー）の面に当接するストッパー部よりなり、上記第１、第２接触部がバネ性を有して上記スルーホールの側壁に接触させることで上記目的を達成するものである。
【０００９】
上記接続ピンは、半導体デバイスを検査するプローブカードにおいて、一本ずつ簡単に着脱可能で、且つ繰り返し使用における安定した電気的接続を可能にするが、接続ピンの構造上、第１基板と接続ピンおよび第２基板と接続ピンの間のクリアランス（間隙）は非常に小さい。
【００１０】
上記縦型プローブカードは、測定器の電極と接続する電極を備えたメイン基板と、被検査対象物の電極と接続するプローブを備えたスペーストランスフォーマーと、メイン基板とスペーストランスフォーマー間に設けられたサブ基板から構成されるが、一般にそれらは目的に応じたそれぞれ異なる材質で作製され、熱膨張係数もそれぞれ異なる。
【００１１】
半導体デバイス測定時は、通電によって半導体デバイスが発熱し、その熱がプローブカードにも伝わって各基板は熱膨張するが、前記したように各基板の材質が異なっているため熱膨張係数がそれぞれ異なり、その結果、接続ピンには各基板表面に平行な方向にせん断応力が作用し、接続ピンが曲がる、折れる等の事故が発生し易い。
【特許文献１】特願２００３−３３６４００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従って、本発明の目的は、半導体デバイスを検査するプローブカードにおいて、スルーホール内のめっきの不完全に起因する基板の上下間の導通不良を解消することの可能なプローブカード用接続ピンを提供し、且つ、一本ずつ簡単に着脱可能で、繰り返し使用における安定した電気的接続を可能にし、更に各基板の熱膨張率の差を吸収することが可能な接続ピンを提供し、該接続ピンを用いた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】
【００１３】
上記課題を解決するために、メイン基板、サブ基板、スペーストランスフォーマーベース（ＳＴ−Ｂ）およびスペーストランスフォーマーサーフェイス（ＳＴ−Ｓ）から構成される、電気的諸特性を測定するプローブカードにおいて用いられる、本発明のプローブカード用接続ピンは、該サブ基板、該ＳＴ−Ｓおよび該ＳＴ−Ｂを着脱可能に電気的接続を行うプローブカード用接続ピンであって、該サブ基板のスルーホール内に挿入される先端部、スルーホール内で弾性的接触を行う第１接触部、該第１接触部を支える支持部、該サブ基板および該ＳＴ−Ｂの表面に当接するストッパー部、該ＳＴ−Ｂのスルーホール内で弾性的接触を行う第２接触部、該ＳＴ−Ｓのスルーホール内で弾性的接触を行う第３接触部からなることを特徴とする。
【００１４】
前記第１接触部、前記先端部および前記支持部からなる前記サブ基板のスルーホール内への挿入部は、前記支持部が前記ストッパー部から前記スルーホールの略中心部を前記スルーホールの内壁と略平行に延伸し、前記支持部の先端はスルーホール内壁と接触するように屈曲しており、前記先端部は前記先端部の他端が前記ストッパー部へと向くように前記支持部の先端から湾曲して連なり、前記第１接触部は前記先端部の他端から前記スルーホール内壁に前記第１接触部の先端が接触するように延伸されてなることが好ましい。
【００１５】
又、前記第２接触部は、ばね性を有する略Ｏ型形状又は略８の字型形状であることが好ましい。
【００１６】
さらに、前記第３接触部は、ばね性を有する略Ｕ型形状であることが好ましい。
【００１７】
又、前記支持部の太さは、前記サブ基板のスルーホールの直径の１／２以下であることが好ましい。
【００１８】
そして、前記プローブカード用接続ピンは、金属材料からエッチング、プレス、或いは電鋳等にて製造されてなることが好ましい。
【００１９】
上記課題を解決するため、本発明の測定対象物の電気的諸特性を測定するために用いられるプローブカードは、
測定器に接触される第１接続用電極を有する第１主面と、該第１接続用電極と配線にて電気的に導通する第２接続用電極を有する第２主面とを備えたメイン基板、
該第２接続用電極と電気的に導通するスルーホールを有し、該メイン基板に結合されるサブ基板、
一方端が該サブ基板のスルーホール又は該メイン基板の第２接続用電極に電気的に導通する接続ピン、
該接続ピンの他方端を装備する第１主面と、該接続ピンに電気的に導通し、かつ測定対象物に接触される接触子を有する第２主面とを備えたスペーストランスフォーマー、
より構成されるプローブカードであって、
該スペーストランスフォーマーが、該接触子を有するスペーストランスフォーマーＳと、スペーストランスフォーマーベースとから構成されており、該接続ピンが請求項１乃至６に記載のプローブカード用接続ピンであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のプローブカード用接続ピンは、メイン基板、サブ基板、スペーストランスフォーマーベース（ＳＴ−Ｂ）およびスペーストランスフォーマーサーフェイス（ＳＴ−Ｓ）から構成される、電気的諸特性を測定するプローブカードにおいて用いられ、該サブ基板、該ＳＴ−Ｓおよび該ＳＴ−Ｂを着脱可能に電気的接続を行うことができる。又、本発明のプローブカード用接続ピンは、該サブ基板のスルーホール内に挿入される先端部、スルーホール内で弾性的接触を行う第１接触部、該第１接触部を支える支持部、該サブ基板および該ＳＴ−Ｓの表面に当接するストッパー部、該ＳＴ−Ｂのスルーホール内で弾性的接触を行う第２接触部、該ＳＴ−Ｓのスルーホール内で弾性的接触を行う第３接触部からなるため、一本ずつ簡単に着脱可能な接続ピンを提供することができる。
【００２１】
本発明のプローブカード用接続ピンは、前記第１接触部、前記先端部および前記支持部からなる前記サブ基板のスルーホール内への挿入部は、前記支持部が前記ストッパー部から前記スルーホールの略中心部を前記スルーホールの内壁と略平行に延伸し、前記支持部の先端はスルーホール内壁と接触するように屈曲しており、前記先端部は前記先端部の他端が前記ストッパー部へと向くように前記支持部の先端から湾曲して連なり、前記第１接触部は前記先端部の他端から前記スルーホール内壁に前記第１接触部の先端が接触するように延伸されてなることにより、前記スルーホール内壁と支持部の間のクリアランスを確保することができ、サブ基板とＳＴ−Ｂ間の熱膨張率の差を吸収することが可能となる。
【００２２】
本発明のプローブカード用接続ピンは、前記第２接触部が、ばね性を有する略Ｏ型形状又は略８の字型形状であるので、前記ＳＴ−Ｂのスルーホール内中心への、前記プローブカード用接続ピンの位置決めが容易で、確実な固定が可能となり、前記第２接触部が前記ＳＴ−Ｂのスルーホールに圧接支持され、ストッパー部と共に接続ピンがＳＴ−Ｂに位置決めされるため、各基板間の安定した電気的接続を可能とする。
【００２３】
又、本発明のプローブカード用接続ピンは、前記第３接触部が、ばね性を有する略Ｕ型形状であるので、前記ＳＴ−Ｓとの接続が確実に行え、着脱が容易になる。
【００２４】
又、本発明のプローブカード用接続ピンは、前記支持部の太さが、前記サブ基板のスルーホールの直径の１／２以下であるので、前記支持部と前記スルーホール内壁とのクリアランスを保持することができるため、各基板の熱膨張率の差を吸収することが可能な接続ピンを提供することができる。
【００２５】
そして、本発明のプローブカード用接続ピンは、金属材料からエッチング、プレス、或いは電鋳等にて製造されてなるので、加工による金属疲労が残留していないことから繰り返し使用における安定した電気的接続を可能にする。
【００２６】
本発明のプローブカードは、測定対象物の電気的諸特性を測定するプローブカードであって、測定器に接触される第１接続用電極を有する第１主面と、該第１接続用電極と配線にて電気的に導通する第２接続用電極を有する第２主面とを備えたメイン基板、該第２接続用電極と電気的に導通するスルーホールを有し、該メイン基板に結合されるサブ基板、一方端が該サブ基板のスルーホール又は該メイン基板の第２接続用電極に電気的に導通する接続ピン、該接続ピンの他方端を装備する第１主面と、該接続ピンに電気的に導通し、かつ測定対象物に接触される接触子を有する第２主面とを備えたスペーストランスフォーマーより構成され、該スペーストランスフォーマーが、該接触子を有するスペーストランスフォーマーサーフェイス（ＳＴ−Ｓ）と、スペーストランスフォーマーベース（ＳＴ−Ｂ）とから構成されており、該接続ピンが請求項１乃至６に記載のプローブカード用接続ピンであることにより、スペーストランスフォーマーのスルーホール内のめっきの不完全に起因する基板の上下間の導通不良を解消することができ、且つ、接続ピンを一本ずつ簡単に着脱できるプローブカードを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
プローブカードＡは、図１にその一部を示すように、テスター等の検査用測定器（図示省略）に接触される第１接続用電極４を有する第１主面と、該第１接続用電極と配線にて電気的に導通する第２接続用電極５を有する第２主面とを備えたメイン基板１、上記第２接続用電極５と電気的に導通する複数のスルーホール９を有するサブ基板３、主面２ｂから反対面へ貫通する複数のスルーホール１９を有し主面２ｂにＩＣチップ等の被検査対象物である半導体デバイス（図示省略）に接触される複数の接触子６が設けられたスペーストランスフォーマーサーフェイス（ＳＴ−Ｓ）２１および主面２ａから反対面へ貫通する複数のスルーホール２９を有するスぺーストランスフォーマーベース（ＳＴ−Ｂ）２２から構成されるスペーストランスフォーマー２、サブ基板３のスルーホール９とスペーストランスフォーマー２のスルーホール１９、２９に着脱可能に挿通する接続ピン７、並びにＳＴ−Ｂ２２を上記メイン基板１に着脱可能に装着する保持具１０、固定ボルト１１とから構成されている。
【００２８】
メイン基板１は、図１に示すように、検査用測定器に電気的に導通する複数の第１接続用電極４を第１主面１ａに装備し、後述のサブ基板３に対する電気的導通用としての複数の第２接続用電極５を第２主面１ｂに装備し、この第２接続用電極５を第１接続用電極４とメイン基板内の配線にて電気的に導通している。
【００２９】
メイン基板１は、第２主面１ｂの狭い間隔の隣り合う第２接続用電極間隔から第１主面１ａの広い間隔の隣り合う第１接続用電極間隔へと間隔変換して、測定器の電極間に相当する広い間隔に第１主面１ａの第１接続用電極４を配置している。
【００３０】
サブ基板３は、図１に示すように、メイン基板１の第２主面１ｂと向かい合う第１主面３ａと、スペーストランスフォーマー２を構成するＳＴ−Ｂ２２の第１主面２ａと向かい合う第２主面３ｂとを設け、この第１主面３ａと第２主面３ｂとの間に複数のスルーホール９を設けている。
【００３１】
この複数のスルーホール９は、第１主面３ａ、第２主面３ｂ間を、導電性メッキ層を有して貫通しており、第１主面３ａに装備した複数の第３接続用電極１５と電気的に導通している。
【００３２】
サブ基板３は、第３接続用電極１５とメイン基板１の第２接続用電極５との間を半田や導電性樹脂等よりなる導電体１３で固定されており、この導電体部分以外のメイン基板１の第２主面１ｂと、向かい合うサブ基板３の第１主面３ａとの間に基板接着用の樹脂部材１４を装填している。これにより、サブ基板３は、メイン基板１と電気的に導通しながら一体的に結合することになる。
【００３３】
ＳＴ−Ｓ２１およびＳＴ−Ｂ２２から構成されるスペーストランスフォーマー２は、図１に示すように、サブ基板３の第２主面３ｂと向かい合うＳＴ−Ｂ２２の第１主面２ａと、半導体デバイスの高密度に配置された電極（図示省略）に接触するための複数の接触子６を装備したＳＴ−Ｓ２１の第２主面２ｂとを設けている。
【００３４】
図１に示すように、スペーストランスフォーマー２は、接触子を有するスペーストランスフォーマーサーフェイス（ＳＴ−Ｓ）２１と、剛体からなるスペーストランスフォーマーベース（ＳＴ−Ｂ）２２とから構成されており、ＳＴ−Ｓ２１は、複数の位置決めピン２３と複数の固定ネジ２４によってＳＴ−Ｂ２２に正確に固定される。スペーストランスフォーマー２の第１主面２ａと第２主面２ｂを貫通するようにＳＴ−Ｓ２１にはスルーホール１９、ＳＴ−Ｂ２２にはスルーホール２９が設けられており、このスルーホール１９、２９を貫通して接続ピン７が挿入されている。ＳＴ−Ｓ２１は第２主面２ｂに複数の第５接続用電極１７を装備しており、この第５接続用電極１７に接触子６が半田付けされている。
【００３５】
ＳＴ−Ｓ２１の複数の隣り合う接触子６間は半導体デバイスの電極（図示省略）の狭い間隔に対応するようにしている。
【００３６】
ＳＴ−Ｓ２１のスルーホール１９およびＳＴ−Ｂ２２のスルーホール２９に着脱自在に装備された接続ピン７は、サブ基板３のスルーホール９内に向けて着脱自在に挿通しており、図１に示すように、導電性メッキ層を有するスルーホール９、及びスルーホール１９の内面と弾性的に接触を行い、電気的に導通するようにしている。この構成を採ることにより、ＳＴ−Ｂ２２を貫通するスルーホール２９の内面のめっきは不要となり、厚みの薄いＳＴ−Ｓ２１のスルーホール１９のみをめっきすればよいことになる。又、ＳＴ−Ｓ２１、ＳＴ−Ｂ２２それぞれの役割を明確に分担することにより、それぞれに最適な材料、構造、寸法等を採用できる。
【００３７】
本発明の接続ピン７は、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）等の良導電性金属材料からエッチング、プレス、或いは電鋳等にて製造され、好ましくは金（Ａｕ）、又は錫（Ｓｎ）にてメッキ処理されたもので、図１、図２に示すように、サブ基板３のスルーホール９内に挿入される先端部７１、スルーホール９内で弾性的接触を行う第１接触部７２、第１接触部を支える支持部７３、サブ基板とＳＴ−Ｂ２２の表面に当接するストッパー部７４、ＳＴ−Ｂ２２のスルーホール２９内で弾性的接触を行う第２接触部７５、ＳＴ−Ｓ２１のスルーホール１９内で弾性的接触を行う第３接触部７６からなっている。サブ基板３のスルーホールに挿入される先端部７１の形状は、スルーホールへの挿通をスムーズにするためＵ字型あるいはＶ字型形状としている。
【００３８】
本発明の接続ピン７は、前記第２接触部７５の形状およびストッパー部７４によりスルーホール９の中心部に位置合わせされる。支持部７３はストッパー部７４からサブ基板３のスルーホールの中心部をスルーホール内壁と平行に延伸することにより、支持部７３とスルーホール９の内壁間にクリアランスを保持できるため、基板間に生じる熱膨張量の差を吸収することが可能となる。
【００３９】
第１接触部７２を支える支持部７３は、前述した熱膨張により生じるせん断応力を緩和する効果を得るために、その太さがスルーホール９の直径より十分小さく、スルーホール９内壁とのクリアランスが十分に確保することが重要である。支持部７３の太さはスルーホール９の直径の１／２以下であることが好ましく、１／３以下であることがより好ましい。
【００４０】
ストッパー部７４は、サブ基板３及びＳＴ−Ｂ２２の表面に当接することで両者の間隔を適正に保つ役割を担う。したがって、サブ基板３のスルーホール９及びＳＴ−Ｂ２２のスルーホール２９それぞれの直径より幅広いことが必要である。
【００４１】
サブ基板３とＳＴ−Ｂ２２の間隔を適正に保つことは両者の電気的絶縁のために必要であるが、それ以外にも両者を熱的に絶縁させるという意味を持つ。前述したように、半導体デバイス測定時は、通電によって半導体デバイスが発熱し、その熱がプローブカードに伝わって各基板が熱膨張し、各基板表面に平行な方向にせん断応力が作用して接続ピンが曲がる、折れる等の事故が発生し易い。このようなトラブルを防ぐために両者を適正な間隔に保ち、断熱することが重要となる。
【００４２】
又、サブ基板３及びＳＴ−Ｂ２２の間隔を適正に保つために、支持部７３と第２接触部７５に挟まれる部分の寸法精度が重要であり、使用する接続ピン７すべてが同一寸法精度を有することが望ましい。
【００４３】
ＳＴ−Ｂ２２のスルーホール２９に挿入される第２接触部７５は略Ｏ字型形状をなしてスルーホール２９内で弾性的接触を行う構成となっている。この形状は、スルーホールの中心線に対して左右対称形であることから、接続ピン７は挿入するだけで自動的にスルーホール２９の中心に位置合わせされ、第２接触部７５につながる第３接触部７６がＳＴ−Ｓ２１のスルーホール１９の中心位置に導かれ、安定した弾性的接触が達成されることになる。
【００４４】
ＳＴ−Ｓ２１のスルーホール１９の内壁に接触する第３接触部７６は、図１、図２に示すように一方が開いた略Ｕ字型形状としている。この形状とすることで第３接触部７６の先端側に効果的に弾性を持たせることができ、その部分をスルーホール１９の内壁と接触させることでスペーストランスフォーマー２の第２主面２ｂからの突出を最小限に抑えることができる。
【００４５】
本発明の接続ピン７は、図１、図２、図３に示したように、サブ基板３のスルーホール９内に向けて先端部７１、第１接触部７２及び支持部７３を差し入れると、この第１接触部７２が導電性メッキ層を有するスルーホール内壁と接触してサブ基板３のスルーホール９と接続ピン７が電気的に導通可能状態となる。勿論、スペーストランスフォーマー２を引き下げれば、スルーホール９内より接続ピン７の先端部７１、第１接触部７２及び支持部７３を引き抜くことができる。
【００４６】
接続ピン７の先端部７１、第１接触部７２及び支持部７３をサブ基板３のスルーホール９内に挿通し、スルーホール９内で接触部を弾性的接触させ、更に、第２接触部７５及び第３接触部７６をＳＴ−Ｓ２１に設けたスルーホール１９およびＳＴ−Ｂ２２に設けたスルーホール２９内に挿通し、このスルーホール２９、１９内壁に第２接触部７５及び第３接触部７６がそれぞれ弾性的接触するようにしている。これによりＳＴ−Ｓ２１のスルーホール１９と接続ピン７が電気的に導通可能状態となり、サブ基板３のスルーホール９とＳＴ−Ｓ２１のスルーホール１９が電気的に導通可能状態となる。勿論、簡単にスペーストランスフォーマー２と接続ピン７とを分離することができる。
【００４７】
尚、この場合、サブ基板３側の接続ピン７の第１接触部７２のバネ圧と、ＳＴ−Ｂ２２に設けられたスルーホール２９と接続ピン７の第２接触部７５のバネ圧に差を設けることによって、サブ基板３からスペーストランスフォーマー２を着脱する場合、接続ピン７を残す部材を選択できる。即ち、ＳＴ−Ｂ２２側のバネ圧をサブ基板３側のバネ圧より大きくすることでスペーストランスフォーマー２着脱時に接続ピン７は必ずスペーストランスフォーマー２側に残留することになる。（サブ基板３側を強く設定するとサブ基板３側に残留する。）
【００４８】
図２は、図１で説明した本発明の接続ピン７の拡大図を示したもので、前述したようにサブ基板３のスルーホール９内に挿入される先端部７１、スルーホール９内で弾性的接触を行う第１接触部７２、第１接触部を支える支持部７３、サブ基板とスペーストランスフォーマーの表面に当接するストッパー部７４、ＳＴ−Ｂ２２のスルーホール２９内で弾性的接触を行う第２接触部７５、ＳＴ−Ｓ２１のスルーホール１９内で弾性的接触を行う第３接触部７６からなっており、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）等の良導電性金属材料からエッチング、プレス、或いは電鋳等にて製造され、好ましくは金（Ａｕ）、又は錫（Ｓｎ）にてメッキ処理される。
【００４９】
図２に示した本発明の接続ピン７は、第２接触部７５、第３接触部７６がスルーホール２９、１９の中心線に対して左右対称形であることから、挿入するだけで自動的にスルーホール２９、１９の中心に立てることができ、第３接触部７６とスルーホール１９間の安定した導通を確保できると同時に、接続ピンの間隔を詰めて配置するいわゆるファインピッチに対応可能となる。
【００５０】
図２に示した形状は、エッチング、プレス、あるいは電鋳等の加工方法でしか製造できないが、これらの加工方法は金属の曲げを伴わない加工方法であるため、加工による金属疲労が残留せず、繰り返し使用においてもバネ性が劣化しない、耐久性に優れた方法である。
【００５１】
本発明の接続ピン７は、それぞれ挿通する基板の厚みやスルーホールの大きさに応じて接触部、支持部の長さや幅を変更することができ、また形状も図２に示したものに限定されるものではない。例えばＳＴ−Ｂ２２のスルーホール２９に挿入される第２接触部７５の略Ｏ字型形状は、基板の厚みやスルーホールの大きさに応じて図４に示されるような略８の字型形状とすることも可能である。この場合、それぞれの接触部の接触圧は同じでも挿抜力が倍加するため、基板着脱の際の、接続ピンの残留する基板を確定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上の説明から明らかなように、本発明のプローブカード用接続ピンは、メイン基板、サブ基板、スペーストランスフォーマーベース（ＳＴ−Ｂ）およびスペーストランスフォーマーサーフェイス（ＳＴ−Ｓ）から構成される、電気的諸特性を測定するプローブカードにおいて、該サブ基板、該ＳＴ−Ｓおよび該ＳＴ−Ｂを着脱可能に電気的接続を行うプローブカード用接続ピンであって、該サブ基板のスルーホール内に挿入される先端部、スルーホール内で弾性的接触を行う第１接触部、該第１接触部を支える支持部、該サブ基板および該ＳＴ−Ｓの表面に当接するストッパー部、該ＳＴ−Ｂのスルーホール内で弾性的接触を行う第２接触部、該ＳＴ−Ｓのスルーホール内で弾性的接触を行う第３接触部からなるため、一本ずつ簡単に着脱可能な接続ピンを提供できる。
【００５３】
本発明のプローブカード用接続ピンは、前記第１接触部、前記先端部および前記支持部からなる前記サブ基板のスルーホール内への挿入部は、前記支持部が前記ストッパー部から前記スルーホールの略中心部を前記スルーホールの内壁と略平行に延伸し、前記支持部の先端はスルーホール内壁と接触するように屈曲しており、前記先端部は前記先端部の他端が前記ストッパー部へと向くように前記支持部の先端から湾曲して連なり、前記第１接触部は前記先端部の他端から前記スルーホール内壁に前記第１接触部の先端が接触するように延伸されてなることにより、前記スルーホール内壁と支持部の間のクリアランスを確保することができ、サブ基板とＳＴ−Ｂ間の熱膨張率の差を吸収することを実現が可能とする。
【００５４】
本発明のプローブカード用接続ピンは、前記第２接触部が、ばね性を有する略Ｏ型形状又は略８の字型形状であるので、前記ＳＴ−Ｂのスルーホール内中心への、前記プローブカード用接続ピンの位置決めが容易で、確実な固定が可能となり、前記第２接触部が前記ＳＴ−Ｂのスルーホールに圧接支持され、ストッパー部と共に接続ピンがＳＴ−Ｂに位置決めされるため、各基板間の安定した電気的接続を可能とする。
【００５５】
又、本発明のプローブカード用接続ピンは、前記第３接触部が、ばね性を有する略Ｕ型形状であるので、前記ＳＴ−Ｓとの接続が確実に行え、着脱が容易になる。
【００５６】
又、本発明のプローブカード用接続ピンは、前記支持部の太さが、前記サブ基板のスルーホールの直径の１／２以下であるので、各基板の熱膨張率の差を吸収することが可能な接続ピンを提供することができる。
【００５７】
そして、本発明のプローブカード用接続ピンは、金属材料からエッチング、プレス、或いは電鋳等にて製造されてなるので、加工による金属疲労が残留していないことから繰り返し使用における安定した電気的接続を可能にする。
【００５８】
本発明のプローブカードは、測定対象物の電気的諸特性を測定するプローブカードであって、測定器に接触される第１接続用電極を有する第１主面と、該第１接続用電極と配線にて電気的に導通する第２接続用電極を有する第２主面とを備えたメイン基板、該第２接続用電極と電気的に導通するスルーホールを有し、該メイン基板に結合されるサブ基板、一方端が該サブ基板のスルーホール又は該メイン基板の第２接続用電極に電気的に導通する接続ピン、該接続ピンの他方端を装備する第１主面と、該接続ピンに電気的に導通し、かつ測定対象物に接触される接触子を有する第２主面とを備えたスペーストランスフォーマーより構成され、該スペーストランスフォーマーが、該接触子を有するスペーストランスフォーマーサーフェイス（ＳＴ−Ｓ）と、スペーストランスフォーマーベース（ＳＴ−Ｂ）とから構成されており、該接続ピンが請求項１乃至６に記載のプローブカード用接続ピンであることにより、スペーストランスフォーマーのスルーホール内のめっきの不完全に起因する基板の上下間の導通不良を解消することができ、且つ、接続ピンを一本ずつ簡単に着脱できるプローブカードを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明実施例の接続ピンの結合状態を示す一部概略図。
【図２】本発明実施例の接続ピン形状を示す拡大図。
【図３】図１に示すＢ部拡大図。
【図４】本発明の別の実施例の接続ピン形状を示す拡大図。
【図５】従来例の接続ピンの結合状態を示す概略図。
【図６】別の従来例の接続ピンの結合状態を示す概略図。
【符号の説明】
【００６０】
Ａ  プローブカード
１  メイン基板
１ａ  メイン基板の第１主面
１ｂ  メイン基板の第２主面
２  スペーストランスフォーマー
２ａ  スペーストランスフォーマーの第１主面
２ｂ  スペーストランスフォーマーの第２主面
３  サブ基板
３ａ  サブ基板の第１主面
３ｂ  サブ基板の第２主面
４  第１接続用電極
５  第２接続用電極
６  接触子
７  接続ピン
８  補強板
９  サブ基板のスルーホール
１０  保持具
１１  固定ボルト
１３  導電体
１４  樹脂部材
１５  第３接続用電極
１６  第４接続用電極
１７  第５接続用電極
１９  スペーストランスフォーマーサーフェイスのスルーホール
２１  スペーストランスフォーマーサーフェイス（ＳＴ−Ｓ）
２２  スペーストランスフォーマーベース（ＳＴ−Ｂ）
２３  位置決めピン
２４  固定ネジ
２９  スペーストランスフォーマーベースのスルーホール
７１  先端部
７２  第１接触部
７３  支持部
７４  ストッパー部
７５  第２接触部
７６  第３接触部
【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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