(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象である半導体ウェハと検査用の信号を生成する回路構造との間を電気的に接続するプローブカードであって、
導電性材料から成り、前記半導体ウェハに接触して電気信号の入力または出力を行う複数のプローブと、
前記複数のプローブを収容保持するプローブヘッドと、
前記回路構造に対応する配線パターンを有する平板状の基板と、
前記基板が変形した状態で前記基板に対向する面の少なくとも一部が前記基板に当接しない態様で前記基板に装着されて前記基板を補強する補強部材と、
前記基板に積層され、前記基板の配線を中継するインターポーザと、
前記インターポーザおよび前記プローブヘッドの間に介在して積層され、前記インターポーザによって中継された配線の間隔を変換して前記プローブヘッドと対向する側の表面に表出するスペーストランスフォーマと、
前記基板の表面であって前記インターポーザが積層された部分の表面から当該基板を貫通して埋め込まれ、一端が前記インターポーザと当接し、前記基板の板厚よりも大きい高さを有する複数の第１のポスト部材と、
を備えたことを特徴とするプローブカード。
【請求項２】
前記基板と前記インターポーザとを締結する第１の締結手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載のプローブカード。
【請求項３】
前記第１の締結手段は、前記補強部材および前記インターポーザの少なくともいずれか一方に挿通される一つまたは複数の第１種ねじ部材を含むことを特徴とする請求項２記載のプローブカード。
【請求項４】
前記第１のポスト部材は、高さ方向に貫通され、この貫通によって生じた側面にねじ山が設けられた第１の中空部を有し、
前記第１の中空部の両端開口面から異なる前記第１種ねじ部材が螺着されたことを特徴とする請求項３記載のプローブカード。
【請求項５】
前記第１のポスト部材は、高さ方向に貫通された第１の中空部を有し、
前記第１の中空部の一方の端部から前記第１種ねじ部材が挿通されたことを特徴とする請求項３記載のプローブカード。
【請求項６】
前記基板に固着され、前記インターポーザおよび前記スペーストランスフォーマに圧力を加えて保持する保持部材と、
前記保持部材に固着され、前記プローブヘッドの表面であって前記複数のプローブが突出する表面の縁端部近傍を全周に渡って前記基板の方向へ押さえ付けるリーフスプリングと、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載のプローブカード。
【請求項７】
前記インターポーザは、
導電性材料から成り、軸線方向に伸縮自在な複数の接続端子と、
絶縁性材料から成り、前記複数の接続端子を個別に収容する複数の孔部が形成されたハウジングと、
を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載のプローブカード。
【請求項８】
前記接続端子は、
先細の先端形状をそれぞれ有する第１および第２の針状部材と、
前記第１および第２の針状部材の各軸線方向を一致させて伸縮自在に連結するコイル状のばね部材と、
を有することを特徴とする請求項７記載のプローブカード。
【請求項９】
前記ばね部材は、
前記孔部において湾曲可能であり、当該湾曲を生じることによって前記第１および第２の針状部材のいずれかと接触する密着巻き部を有することを特徴とする請求項８記載のプローブカード。
【請求項１０】
前記接続端子はコイル状をなし、
前記軸線方向の両端側に向けて先細となるように各々密着巻きされた一対の電極ピン部と、
前記一対の電極ピン部の間に介在して前記一対の電極ピン部を連結するコイルばね部と、
を有することを特徴とする請求項７記載のプローブカード。
【請求項１１】
前記コイルばね部は、
当該接続端子の軸線方向の中間に設けられた密着巻き部と、
前記密着巻き部の一端側に設けられた定常巻き部と、
前記密着巻き部の一端側であって前記定常巻き部が設けられた側とは異なる端部側に設けられ、前記定常巻き部よりも粗く巻かれた粗巻き部と、
から成ることを特徴とする請求項１０記載のプローブカード。
【請求項１２】
前記基板と前記スペーストランスフォーマとを締結する第２の締結手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載のプローブカード。
【請求項１３】
前記第２の締結手段は、前記補強部材および前記スペーストランスフォーマの少なくともいずれか一方に挿通される一つまたは複数の第２種ねじ部材を含むことを特徴とする請求項１２記載のプローブカード。
【請求項１４】
前記一つの第２種ねじ部材、または前記複数の第２種ねじ部材のいずれか一つは、前記スペーストランスフォーマの重心を通過して前記スペーストランスフォーマを貫通することを特徴とする請求項１３記載のプローブカード。
【請求項１５】
前記基板の表面であって前記インターポーザが積層された部分の表面から当該基板を貫通して埋め込まれ、前記第１のポスト部材と同じ高さを有するとともに、当該高さ方向に貫通され、この貫通によって生じた側面にねじ山が設けられた第２の中空部を有する第２のポスト部材を前記第２種ねじ部材と同じ数だけ備え、
前記第２の中空部の両端開口面から異なる前記第２種ねじ部材が螺着されたことを特徴とする請求項１３記載のプローブカード。
【請求項１６】
前記基板の表面であって前記インターポーザが積層された部分の表面から当該基板を貫通して埋め込まれ、前記第１のポスト部材と同じ高さを有するとともに、当該高さ方向に貫通された第２の中空部を有する第２のポスト部材を前記第２種ねじ部材と同じ数だけ備え、
前記第２の中空部の一方の端部から前記第２種ねじ部材が挿通されたことを特徴とする請求項１３記載のプローブカード。
【請求項１７】
前記第２種ねじ部材は、
一端が前記スペーストランスフォーマの表面にろう付けされたボルトと、
前記ボルトの他端に締結されるナットと、
を有することを特徴とする請求項１３記載のプローブカード。
【請求項１８】
前記基板の表面であって前記インターポーザが積層された部分の表面から当該基板を貫通して埋め込まれ、前記第１のポスト部材と同じ高さを有するとともに、当該高さ方向に貫通された第２の中空部を有する第２のポスト部材を前記第２種ねじ部材と同じ数だけ備え、
前記第２の中空部の一方の端部から前記ボルトが挿通されたことを特徴とする請求項１７記載のプローブカード。
【請求項１９】
前記インターポーザは、
導電性材料から成り、軸線方向に伸縮自在な複数の接続端子と、
絶縁性材料から成り、前記複数の接続端子を個別に収容する複数の孔部が形成されたハウジングと、
を有することを特徴とする請求項１２記載のプローブカード。
【請求項２０】
前記接続端子は、
先細の先端形状をそれぞれ有する第１および第２の針状部材と、
前記第１および第２の針状部材の各軸線方向を一致させて伸縮自在に連結するコイル状のばね部材と、
を有することを特徴とする請求項１９記載のプローブカード。
【請求項２１】
前記ばね部材は、
前記孔部において湾曲可能であり、当該湾曲を生じることによって前記第１および第２の針状部材のいずれかと接触する密着巻き部を有することを特徴とする請求項２０記載のプローブカード。
【請求項２２】
前記接続端子はコイル状をなし、
前記軸線方向の両端側に向けて先細となるように各々密着巻きされた一対の電極ピン部と、
前記一対の電極ピン部の間に介在して前記一対の電極ピン部を連結するコイルばね部と、
を有することを特徴とする請求項１９記載のプローブカード。
【請求項２３】
前記コイルばね部は、
当該接続端子の軸線方向の中間に設けられた密着巻き部と、
前記密着巻き部の一端側に設けられた定常巻き部と、
前記密着巻き部の一端側であって前記定常巻き部が設けられた側とは異なる端部側に設けられ、前記定常巻き部よりも粗く巻かれた粗巻き部と、
から成ることを特徴とする請求項２２記載のプローブカード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象である半導体ウェハと検査用の信号を生成する回路構造との間を電気的に接続するプローブカードに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体の検査工程では、ダイシングする前の半導体ウェハの状態で導電性を有するプローブ（導電性接触子）をコンタクトさせることによって導通検査を行い、不良品を検出することがある（ＷＬＴ：Wafer  Level  Test）。このＷＬＴを行う際には、検査装置（テスター）によって生成、送出される検査用の信号を半導体ウェハに伝えるために、多数のプローブを収容するプローブカードが用いられる。ＷＬＴでは、半導体ウェハ上のダイをプローブカードでスキャニングしながらプローブをダイごとに個別にコンタクトさせるが、半導体ウェハ上には数百〜数万というダイが形成されているので、一つの半導体ウェハをテストするにはかなりの時間を要し、ダイの数が増加するとともにコストの上昇を招いていた。【０００３】
上述したＷＬＴの問題点を解消するために、最近では、半導体ウェハ上の全てのダイ、または半導体ウェハ上の少なくとも１／４〜１／２程度のダイに数百〜数万のプローブを一括してコンタクトさせるＦＷＬＴ（Full  Wafer  Level  Test）という手法も用いられている。この手法では、プローブを半導体ウェハに対して正確にコンタクトさせるため、所定の基準面に対するプローブカードの平行度や平面度を精度よく保つことによってプローブの先端位置精度を保持する技術や、半導体ウェハを高精度でアライメントする技術が知られている（例えば、特許文献１〜３を参照）。【０００４】
ところで、プローブカードを用いて半導体ウェハの検査を行う場合、そのプローブカードが有するプローブと半導体ウェハに設けられる電極パッドとの間で安定した接触抵抗を得る必要がある。かかる接触抵抗は、プローブに加わる荷重と関係しているが、プローブに加わる荷重は、そのプローブのストロークに比例して大きくなることが知られている。このため、検査の際にプローブと電極パッドとの間で安定した接触抵抗を得るためには、プローブのストロークを所定の範囲内で適確に制御することが重要であった。【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１６４６００号公報
【特許文献２】特開２００５−１６４６０１号公報
【特許文献３】特許第３３８６０７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、プローブのストロークを適確に制御できたとしても、検査の際にプローブカードの所定の基準面に対する平行度および平面度の精度誤差がプローブのストロークの制御可能範囲よりも大きいと、全てのプローブを半導体ウェハに対して一括してコンタクトすることができないという問題があった。【０００７】
また、ＦＷＬＴに適用されるプローブカードは、表面に配線パターンを有する基板のサイズが大きいため、その基板が反りや波打ち等の変形を起こしやすく、プローブカード全体の平面度および平行度の精度を劣化させる要因ともなっていた。さらに、基板表面の配線パターンに形成されるソルダーレジスト（絶縁膜）の厚みのばらつきが大きく、基板に凹凸が生じている場合もあった。加えて、ＷＬＴに適用する場合にも、１ダイ当たりのピン数が１０００ピンを超えるような大きい半導体ウェハの検査を行う場合には、同様の問題が発生する恐れがあった。【０００８】
上述したように、基板は、プローブカードを構成する他の部材と比較しても平面度および平行度を高精度に保つことが困難であるため、かかる基板の変形の影響を受けずにプローブカードの平面度および平行度の各精度を向上させることができる技術が待望されていた。【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、配線パターンを有する基板の変形の有無に関わらず、平面度および平行度の各精度を向上させることができるプローブカードを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１記載の発明は、検査対象である半導体ウェハと検査用の信号を生成する回路構造との間を電気的に接続するプローブカードであって、導電性材料から成り、前記半導体ウェハに接触して電気信号の入力または出力を行う複数のプローブと、前記複数のプローブを収容保持するプローブヘッドと、前記回路構造に対応する配線パターンを有する平板状の基板と、前記基板に装着されて前記基板を補強する補強部材と、前記基板に積層され、前記基板の配線を中継するインターポーザと、前記インターポーザおよび前記プローブヘッドの間に介在して積層され、前記インターポーザによって中継された配線の間隔を変換して前記プローブヘッドと対向する側の表面に表出するスペーストランスフォーマと、前記基板の表面であって前記インターポーザが積層された部分の表面から当該基板を貫通して埋め込まれ、前記基板の板厚よりも大きい高さを有する複数の第１のポスト部材と、を備えたことを特徴とする。【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記基板と前記インターポーザとを締結する第１の締結手段をさらに備えたことを特徴とする。【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記第１の締結手段は、前記補強部材および前記インターポーザの少なくともいずれか一方に挿通される一つまたは複数の第１種ねじ部材を含むことを特徴とする。【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記第１のポスト部材は、高さ方向に貫通され、この貫通によって生じた側面にねじ山が設けられた第１の中空部を有し、前記第１の中空部の両端開口面から異なる前記第１種ねじ部材が螺着されたことを特徴とする。【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記第１のポスト部材は、高さ方向に貫通された第１の中空部を有し、前記第１の中空部の一方の端部から前記第１種ねじ部材が挿通されたことを特徴とする。【００１５】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項記載の発明において、前記基板に固着され、前記インターポーザおよび前記スペーストランスフォーマに圧力を加えて保持する保持部材と、前記保持部材に固着され、前記プローブヘッドの表面であって前記複数のプローブが突出する表面の縁端部近傍を全周に渡って前記基板の方向へ押さえ付けるリーフスプリングと、をさらに備えたことを特徴とする。【００１６】
請求項７記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項記載の発明において、前記インターポーザは、導電性材料から成り、軸線方向に伸縮自在な複数の接続端子と、絶縁性材料から成り、前記複数の接続端子を個別に収容する複数の孔部が形成されたハウジングと、を有することを特徴とする。【００１７】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明において、前記接続端子は、先細の先端形状をそれぞれ有する第１および第２の針状部材と、前記第１および第２の針状部材の各軸線方向を一致させて伸縮自在に連結するコイル状のばね部材と、を有することを特徴とする。【００１８】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明において、前記ばね部材は、前記孔部において湾曲可能であり、当該湾曲を生じることによって前記第１および第２の針状部材のいずれかと接触する密着巻き部を有することを特徴とする。【００１９】
請求項１０記載の発明は、請求項７記載の発明において、前記接続端子はコイル状をなし、前記軸線方向の両端側に向けて先細となるように各々密着巻きされた一対の電極ピン部と、前記一対の電極ピン部の間に介在して前記一対の電極ピン部を連結するコイルばね部と、を有することを特徴とする。【００２０】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の発明において、前記コイルばね部は、当該接続端子の軸線方向の中間に設けられた密着巻き部と、前記密着巻き部の一端側に設けられた定常巻き部と、前記密着巻き部の一端側であって前記定常巻き部が設けられた側とは異なる端部側に設けられ、前記定常巻き部よりも粗く巻かれた粗巻き部と、から成ることを特徴とする。【００２１】
請求項１２記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項記載の発明において、前記基板と前記スペーストランスフォーマとを締結する第２の締結手段をさらに備えたことを特徴とする。【００２２】
請求項１３記載の発明は、請求項１２記載の発明において、前記第２の締結手段は、前記補強部材および前記スペーストランスフォーマの少なくともいずれか一方に挿通される一つまたは複数の第２種ねじ部材を含むことを特徴とする。【００２３】
請求項１４記載の発明は、請求項１３記載の発明において、前記一つの第２種ねじ部材、または前記複数の第２種ねじ部材のいずれか一つは、前記スペーストランスフォーマの重心を通過して前記スペーストランスフォーマを貫通することを特徴とする。【００２４】
請求項１５記載の発明は、請求項１３記載の発明において、前記基板の表面であって前記インターポーザが積層された部分の表面から当該基板を貫通して埋め込まれ、前記第１のポスト部材と同じ高さを有するとともに、当該高さ方向に貫通され、この貫通によって生じた側面にねじ山が設けられた第２の中空部を有する第２のポスト部材を前記第２種ねじ部材と同じ数だけ備え、前記第２の中空部の両端開口面から異なる前記第２種ねじ部材が螺着されたことを特徴とする。【００２５】
請求項１６記載の発明は、請求項１３記載の発明において、前記基板の表面であって前記インターポーザが積層された部分の表面から当該基板を貫通して埋め込まれ、前記第１のポスト部材と同じ高さを有するとともに、当該高さ方向に貫通された第２の中空部を有する第２のポスト部材を前記第２種ねじ部材と同じ数だけ備え、前記第２の中空部の一方の端部から前記第２種ねじ部材が挿通されたことを特徴とする。【００２６】
請求項１７記載の発明は、請求項１３記載の発明において、前記第２種ねじ部材は、一端が前記スペーストランスフォーマの表面にろう付けされたボルトと、前記ボルトの他端に締結されるナットと、を有することを特徴とする。【００２７】
請求項１８記載の発明は、請求項１７記載の発明において、前記基板の表面であって前記インターポーザが積層された部分の表面から当該基板を貫通して埋め込まれ、前記第１のポスト部材と同じ高さを有するとともに、当該高さ方向に貫通された第２の中空部を有する第２のポスト部材を前記第２種ねじ部材と同じ数だけ備え、前記第２の中空部の一方の端部から前記ボルトが挿通されたことを特徴とする。【００２８】
請求項１９記載の発明は、請求項１２記載の発明において、前記インターポーザは、導電性材料から成り、軸線方向に伸縮自在な複数の接続端子と、絶縁性材料から成り、前記複数の接続端子を個別に収容する複数の孔部が形成されたハウジングと、を有することを特徴とする。【００２９】
請求項２０記載の発明は、請求項１９記載の発明において、前記接続端子は、先細の先端形状をそれぞれ有する第１および第２の針状部材と、前記第１および第２の針状部材の各軸線方向を一致させて伸縮自在に連結するコイル状のばね部材と、を有することを特徴とする。【００３０】
請求項２１記載の発明は、請求項２０記載の発明において、前記ばね部材は、前記孔部において湾曲可能であり、当該湾曲を生じることによって前記第１および第２の針状部材のいずれかと接触する密着巻き部を有することを特徴とする。【００３１】
請求項２２記載の発明は、請求項１９記載の発明において、前記接続端子はコイル状をなし、前記軸線方向の両端側に向けて先細となるように各々密着巻きされた一対の電極ピン部と、前記一対の電極ピン部の間に介在して前記一対の電極ピン部を連結するコイルばね部と、を有することを特徴とする。【００３２】
請求項２３記載の発明は、請求項２２記載の発明において、前記コイルばね部は、当該接続端子の軸線方向の中間に設けられた密着巻き部と、前記密着巻き部の一端側に設けられた定常巻き部と、前記密着巻き部の一端側であって前記定常巻き部が設けられた側とは異なる端部側に設けられ、前記定常巻き部よりも粗く巻かれた粗巻き部と、から成ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明に係るプローブカードによれば、導電性材料から成り、前記半導体ウェハに接触して電気信号の入力または出力を行う複数のプローブと、前記複数のプローブを収容保持するプローブヘッドと、検査用の信号を生成する回路構造に対応する配線パターンを有する平板状の基板と、前記基板に装着されて前記基板を補強する補強部材と、前記基板に積層され、前記基板の配線を中継するインターポーザと、前記インターポーザおよび前記プローブヘッドの間に介在して積層され、前記インターポーザによって中継された配線の間隔を変換して前記プローブヘッドと対向する側の表面に表出するスペーストランスフォーマと、前記基板の表面であって前記インターポーザが積層された部分の表面から当該基板を貫通して埋め込まれ、前記基板の板厚よりも大きい高さを有する複数の第１のポスト部材と、を備えることにより、配線パターンを有する基板の変形の有無に関わらず、平面度および平行度の各精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係るプローブカード要部の構成を示す分解斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１に係るプローブカードの構成を示す上面図である。
【図３】図３は、図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１に係るプローブカード要部の組み付けの概要を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１に係るプローブカード要部を組み付けたときの態様を示す上面図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１に係るプローブカードを用いた検査の概要を示す図である。
【図７】図７は、プローブおよびプローブヘッド要部の構成を示す拡大部分断面図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態１の第１変形例に係るプローブカードの構成を示す断面図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態１の第２変形例に係るプローブカードの構成を示す断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態１の第３変形例に係るプローブカードの構成を示す断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態２に係るプローブカードの構成を示す断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態２に係るプローブカード要部の組み付けの概要を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態２に係るプローブカードが備えるインターポーザの内部構成を示す部分断面図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態２に係るプローブカードにおけるインターポーザ周辺の構成を示す図である。
【図１５】図１５は、本発明の実施の形態２に係るプローブカード要部を組み付けたときの態様を示す上面図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施の形態２の変形例に係るプローブカード要部を組み付けたときの態様を示す上面図である。
【図１７】図１７は、本発明の実施の形態２の第１変形例に係るプローブカードの構成を示す断面図である。
【図１８】図１８は、本発明の実施の形態２の第２変形例に係るプローブカードの構成を示す断面図である。
【図１９】図１９は、本発明の実施の形態３に係るプローブカードが備えるインターポーザの内部構成を示す部分断面図である。
【図２０】図２０は、本発明の実施の形態３に係るプローブカードにおけるインターポーザ周辺の構成を示す図である。
【図２１】図２１は、本発明の他の実施の形態に係るプローブカードの構成を示す上面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１、５、６、７、８、９、１０、４０１  プローブカード
２  プローブ
３  コネクタ座
４  半導体ウェハ
１１、７１、８１、８９、４０２  基板
１２、５２、７２、８２、９２、１０２  補強部材
１３、６３、８３、１０３、４３０  インターポーザ
１４、８４、９０、１０４  スペーストランスフォーマ
１５、８５、４０３  プローブヘッド
１５ｐ、４０３ｐ  プローブ収容領域
１６、８６  保持部材
１７、８７、４０４  リーフスプリング
１８、５８、７８、８８、９８  ポスト部材
１８ａ、７８ａ、８８ａ、９８ａ  大径部
１８ｂ、７８ｂ、８８ｂ、９８ｂ  小径部
１９  配線
２０  オスコネクタ
２１、２２、８３３、８３４  針状部材
２１ａ、２２ａ、８３３ａ、８３４ａ  針状部
２１ｂ、２２ｃ、８３３ｃ、８３４ｃ  ボス部
２１ｃ  軸部
２２ｂ、８３３ｂ、８３４ｂ  フランジ部
２３、８３５  ばね部材
２３ａ、４３２ｆ、８３５ｂ  粗巻き部
２３ｂ、４３２ｅ、８３５ａ  密着巻き部
３０  メスコネクタ
４０  ウェハチャック
４１、１１２、１４１、８１２、８４１  電極パッド
１１１、１２４、１３１、１５１、４３３、５２４、６３１、７１１、７１２、７２４、８１１、８１２、８２４、８２５、８３０、８３６、８３７、８３８、８４２、９２４、９２５、１０２４、１０２５、１０３１  孔部
１２１、５２１、７２１、８２１、９２１、１０２１  外周部
１２２、５２２、７２２、８２２、９２２、１０２２  中心部
１２３、５２３、７２３、８２３、９２３、１０２３  連結部
１２４ａ、１３１ａ、１５１ａ、４３３ａ、８２４ａ、８２５ａ、８３０ａ、８３６ａ、８３７ａ、８４２ａ、１０２５ｂ、１０３１ｂ  小径孔
１２４ｂ、１３１ｂ、１５１ｂ、４３３ｂ、８２４ｂ、８２５ｂ、８３０ｂ、８３６ｂ、８３７ｂ、８４２ｂ、１０２５ａ、１０３１ａ  大径孔
１２４ｃ、８２４ｃ、８２５ｃ  中径孔
１７１、４１４  爪部
１８１、５８１、８８１、９８１  中空部
２０１、２０２、２０３、２０４、３０１、３０２、３０３、３０４、３０５  ねじ
３０６  ボルト
３０６ａ  端部
３０７  ナット
４３１、８３１  ハウジング
４３２、８３２  接続端子
４３２ａ  コイルばね部
４３２ｂ、４３２ｃ  電極ピン部
４３２ｄ  定常巻き部
７２５  溝部
８３１ａ  第１部材
８３１ｂ  第２部材
１０４１  パッド
Ｗ  ろう
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態（以後、「実施の形態」と称する）を説明する。なお、図面は模式的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、それぞれの部分の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。【００３７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るプローブカード要部の構成を示す分解斜視図である。また、図２は、本実施の形態１に係るプローブカードの上面図であり、図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。さらに、図４は、本実施の形態１に係るプローブカード要部の組み付けの概要を示す図である。これらの図１〜図４に示すプローブカード１は、複数のプローブを用いて検査対象である半導体ウェハと検査用の信号を生成する回路構造を備える検査装置とを電気的に接続するものである。【００３８】
プローブカード１は、薄い円盤状をなし、検査装置との電気的な接続を図る基板１１と、基板１１の一方の面に装着され、基板１１を補強する補強部材１２と、基板１１からの配線を中継するインターポーザ１３と、インターポーザ１３によって中継された配線の間隔を変換するスペーストランスフォーマ１４と、基板１１よりも径が小さい円盤状をなしてスペーストランスフォーマ１４に積層され、検査対象の半導体ウェハに対応して複数のプローブを収容保持するプローブヘッド１５と、を備える。また、プローブカード１は、基板１１に固着され、インターポーザ１３およびスペーストランスフォーマ１４を積層した状態で一括して保持する保持部材１６と、保持部材１６に固着されてプローブヘッド１５の端部を固定するリーフスプリング１７と、基板１１の所定箇所に埋め込まれる複数のポスト部材１８（第１のポスト部材）と、を備える。【００３９】
以下、プローブカード１のより詳細な構成を説明する。基板１１は、ベークライトやエポキシ樹脂等の絶縁性材料を用いて形成され、複数のプローブと検査装置とを電気的に接続するための配線層（配線パターン）がビアホール等によって立体的に形成されている。基板１１には、複数のポスト部材１８をそれぞれ挿通する孔部１１１がポスト部材１８の数と同じ数だけ設けられている。なお、図３においては、本来平板状である基板１１が変形し、その基板１１の縦断面が波打っている状態を示している。【００４０】
補強部材１２は、基板１１と略同径を有する円形の外周部１２１と、外周部１２１のなす円と同じ中心を有し、インターポーザ１３の表面よりも若干表面積が大きい円盤状をなす中心部１２２と、中心部１２２の外周方向から外周部１２１に達するまで延出し、外周部１２１と中心部１２２とを連結する複数の連結部１２３（図１では４個）とを備える。また、補強部材１２の中心部１２２には、ねじ２０１を挿通する孔部１２４が複数個形成されている。この孔部１２４は、ねじ２０１のねじ部と同径の小径孔１２４ａ、ねじ２０１のねじ頭を収容可能な径を有する大径孔１２４ｂ、およびポスト部材１８を載置する中径孔１２４ｃを有する。かかる補強部材１２は、アルマイト仕上げを行ったアルミニウム、ステンレス、インバー材、コバール材（登録商標）、ジュラルミンなど剛性の高い材料によって実現される。【００４１】
インターポーザ１３は、正８角形の表面を有し、薄板状をなす。このインターポーザ１３には、ねじ２０２を挿通する孔部１３１が複数個形成されている。この孔部１３１は、ねじ２０２のねじ部と同径の小径孔１３１ａ、およびねじ２０２のねじ頭を収容可能な径を有する大径孔１３１ｂを有する。このインターポーザ１３として、例えばセラミックス等の絶縁性材料から成る薄膜状の基材と、この基材の両面に所定のパターンで配設され、片持ち梁状をなす板ばね式の複数の接続端子とを有するものを適用することができる。この場合には、インターポーザ１３の一方の表面に設けられた接続端子がスペーストランスフォーマ１４の電極パッドに接触するとともに、他方の表面に設けられた接続端子が基板１１の電極パッドに接触することによって両者の電気的な接続を図る。【００４２】
なお、インターポーザ１３としては、上記以外にも薄板状のシリコンゴム内部の板厚方向に金属粒子を配列させた加圧導電ゴム（ラバーコネクタ）を適用することもできる。この加圧導電ゴムは、板厚方向に圧力を加えると、シリコンゴム内部で隣接する金属粒子が互いに接触することによって異方導電性を示す。このような性質を有する加圧導電ゴムを用いてインターポーザ１３を構成することにより、基板１１とスペーストランスフォーマ１４との電気的な接続を図ってもよい。【００４３】
スペーストランスフォーマ１４は、基板１１と同様、内部の配線層がビアホール等によって立体的に形成されている。このスペーストランスフォーマ１４の表面はインターポーザ１３と略合同な正８角形の表面を有し、薄板状をなしている。かかるスペーストランスフォーマ１４は、セラミックス等の絶縁性材料を母材としており、半導体ウェハの熱膨張係数と基板１１の熱膨張係数との差を緩和する機能も果たしている。【００４４】
プローブヘッド１５は、円盤形状をなし、図２に示すプローブ収容領域１５ｐにおいて複数のプローブを図２で紙面垂直に突出するように収容保持している。プローブの配列パターンは、検査対象である半導体ウェハの配線パターンに応じて定められる。なお、プローブヘッド１５のより詳細な構成およびプローブヘッド１５に収容されるプローブの構成については後述する。【００４５】
保持部材１６は、補強部材１２と同様の材料によって構成され、インターポーザ１３とスペーストランスフォーマ１４を積層して保持可能な正八角柱形状の中空部を有する。この保持部材１６は、インターポーザ１３およびスペーストランスフォーマ１４を基板１１に対して押し付けて保持することにより、基板１１とスペーストランスフォーマ１４とがインターポーザ１３を介して電気的に接続するために必要な圧力を加えている。【００４６】
リーフスプリング１７は、リン青銅、ステンレス（ＳＵＳ）、ベリリウム銅などの弾性のある材料から形成され、薄肉の円環状をなし、その内周にはインターポーザ１３、スペーストランスフォーマ１４、およびプローブヘッド１５を保持するための押え用部材としての爪部１７１が全周に渡って一様に設けられている。かかる爪部１７１は、プローブヘッド１５表面の縁端部近傍を全周に渡って基板１１の方向へ均等に押さえ付けている。したがって、プローブヘッド１５で収容するプローブには略均一な初期荷重が発生し、プローブヘッド１５の反りを防止することができる。また、本実施の形態１においては、インターポーザ１３およびスペーストランスフォーマ１４の各表面がプローブヘッド１５の表面のなす円と同じ程度の面積を有する正８角形をなしているため、爪部１７１が正８角形の頂点位置を押さえ付けることができ、インターポーザ１３やスペーストランスフォーマ１４の反りを防止する機能も果たしている。【００４７】
ポスト部材１８は、基板１１の板厚よりも若干大きい板厚を有する中空円筒形状の大径部１８ａと、この大径部１８ａよりも小さい径を有し、大径部１８ａと同じ中心軸を有する中空円筒形状の小径部１８ｂとを備えるとともに、その中心軸方向（高さ方向）に沿って貫通された中空部１８１（第１の中空部）を有する。この中空部１８１は、孔部１２４の小径孔１２４ａおよび孔部１３１の小径孔１３１ａと同径をなし、その内側面には、ねじ２０１および２０２を螺着可能なねじ山が設けられている（図示せず）。かかるポスト部材１８は、補強部材１２と同様の材料によって構成することができるが、高い加工精度が要求される点に鑑みて、特にステンレスが好適である。【００４８】
図３および図４にも示すように、補強部材１２とインターポーザ１３とは、一対のねじ２０１および２０２をポスト部材１８の中空部１８１の両端開口面からそれぞれ螺着することによって締結されている。この意味で、同じポスト部材１８の中空部１８１に螺着される一対のねじ２０１および２０２は、第１の締結手段を構成する第１種ねじ部材である。なお、基板１１と補強部材１２との間、基板１１と保持部材１６との間、および保持部材１６とリーフスプリング１７との間は、所定の位置に螺着されたねじによってそれぞれ締結されている（図１では省略）。【００４９】
基板１１を介して補強部材１２とインターポーザ１３とを締結する際には、まず、基板１１と補強部材１２との位置合わせを行い、ポスト部材１８を孔部１１１に埋め込む。その後、ねじ２０１を孔部１２４から挿入してポスト部材１８にねじ込み、ポスト部材１８を補強部材１２に固着する。続いて、インターポーザ１３を基板１１の表面のうち補強部材１２が装着された表面と反対側の表面の所定位置に配置し、ねじ２０２をインターポーザ１３の孔部１３１から挿入してポスト部材１８にねじ込み、ポスト部材１８をインターポーザ１３に固着する。以上の工程により、補強部材１２とインターポーザ１３とが、基板１１に埋め込まれたポスト部材１８を介して締結される。【００５０】
図５は、インターポーザ１３が基板１１を介して補強部材１２に締結された状態を、インターポーザ１３側から見た図であり、図３でインターポーザ１３よりも上部の構成（保持部材１６も含む）を除いたときの上面図に相当する図である。この図５に示すように、ポスト部材１８は、インターポーザ１３の表面が正８角形をなしていることに鑑みて、正８角形の各頂点近傍と、正８角形の中心の近傍とに配置されている。この結果、図５は、インターポーザ１３表面のなす正８角形の中心を通り、紙面に垂直な軸に対して９０度の回転対称性を有している。なお、この配置が一例に過ぎないことは勿論である。【００５１】
このように、複数のポスト部材１８を介してインターポーザ１３と補強部材１２とを締結することにより、基板部分の板厚方向の幅を基板１１の板厚ではなくポスト部材１８の高さによって規定することができる。したがって、平板状の基板１１に反り、波打ち、または凹凸等の変形が生じても（図３を参照）、その影響を受けずに済み、プローブカード１をプローバ（プローブと半導体ウェハとをコンタクトさせる装置）に取り付ける際の取付基準面（通常は補強部材１２の図３における底面をあわせて取り付ける）に対するプローブヘッド１５の平行度、平面度の各精度を向上させることが可能となる。【００５２】
また、補強部材１２を基板１１に装着する際、ねじ２０１をポスト部材１８に螺着して補強部材１２をポスト部材１８に固着させておくことにより、インターポーザ１３を基板１１よりも下側に配置し、基板１１を下降させていってインターポーザ１３に取り付ける場合にも、ポスト部材１８が基板１１から離間して落下してしまうことがない。したがって、プローブカード１を組み付けるときの作業性を向上させることができる。【００５３】
なお、インターポーザ１３を補強部材１２と締結した後は、スペーストランスフォーマ１４をインターポーザ１３に対して締結し、保持部材１６を基板１１に締結することによってスペーストランスフォーマ１４に所定の圧力を加える。その後、プローブを収容したプローブヘッド１５の位置合わせを行い、リーフスプリング１７を保持部材１６に対して締結することにより、プローブカード１が完成する。【００５４】
図６は、プローブカード１を用いた検査の概要を示す図であり、プローブカード１に付いては、図３とは異なる縦断面（図２のＢ−Ｂ線断面）を、図３よりもさらに模式的に示した図である。また、図７は、プローブヘッド１５要部の構成およびプローブヘッド１５が収容するプローブの詳細な構成を示す拡大部分断面図である。なお、図６や図７においては、実際の検査時と上下をあわせて記載するため、図３と上下を逆転させている。【００５５】
基板１１に形成される配線１９の一端は、検査装置（図示せず）との接続を行うために基板１１の表面であって補強部材１２が装着された側の表面に配設された複数のオスコネクタ２０に接続される一方、その配線１９の他端は、スペーストランスフォーマ１４の下端部に形成される電極パッド１４１を介してプローブヘッド１５で収容保持するプローブ２に接続されている。なお、図６では、記載を簡略にするために、一部の配線１９のみを示している。【００５６】
各オスコネクタ２０は、基板１１の中心に対して放射状に配設され、検査装置のコネクタ座３で対向する位置に設けられるメスコネクタ３０の各々と対をなし、互いの端子が接触することによってプローブ２と検査装置との電気的な接続を確立する。オスコネクタ２０とメスコネクタ３０とから構成されるコネクタとして、オスコネクタを挿抜する際に外力をほとんど必要とせず、コネクタ同士を結合した後に外力によって圧接力を加えるゼロインサーションフォース（ＺＩＦ：Zero  Insertion  Force）型コネクタを適用することができる。このＺＩＦ型コネクタを適用すれば、プローブカード１や検査装置は、プローブ２の数が多くても接続によるストレスをほとんど受けずに済み、電気的な接続を確実に得ることができ、プローブカード１の耐久性を向上させることもできる。【００５７】
なお、基板１１にメスコネクタを配設する一方、コネクタ座３にオスコネクタを配設してもよい。また、オスコネクタの形状や基板に対する配置位置は必ずしも上述したものに限られるわけではなく、その形状や配置位置に応じて、検査装置側に設けられるメスコネクタの形状や配置位置も変更されることはいうまでもない。【００５８】
また、プローブカードと検査装置との接続をコネクタによって実現する代わりに、検査装置にスプリング作用のあるポゴピン等の端子を設け、かかる端子を介してプローブカードを検査装置に接続する構成としてもよい。【００５９】
次に、プローブヘッド１５に収容されるプローブ２の構成を説明する。プローブ２は、ウェハチャック４０に載置された半導体ウェハ４の電極パッド４１の配置パターンに対応して一方の先端が突出するように配設されており、各プローブ２の先端（底面側）が半導体ウェハ４の複数の電極パッド４１の表面に対して垂直な方向から接触する。【００６０】
プローブ２は、より具体的には、スペーストランスフォーマ１４と接触する針状部材２１と、この針状部材２１と相反する向きに突出し、半導体ウェハ４の電極パッド４１に接触する針状部材２２と、針状部材２１と針状部材２２との間に設けられて二つの針状部材２１および２２を伸縮自在に連結するばね部材２３とを備える。互いに連結される針状部材２１および２２、ならびにばね部材２３は同一の軸線を有している。【００６１】
針状部材２１は、先端方向に突出した先鋭端を有する針状部２１ａと、針状部２１ａの先鋭端と反対側の基端部に設けられ、針状部２１ａの径よりも小さい径を有するボス部２１ｂと、ボス部２１ｂの針状部２１ａが接する側と反対側の表面から延出する軸部２１ｃとを備え、長手方向に軸対称な形状をなしている。これに対して針状部材２２は、先端方向に突出した先鋭端を有する針状部２２ａと、針状部２２ａの先鋭端と反対側の基端部に設けられ、針状部２２ａの径よりも大きい径を有するフランジ部２２ｂと、フランジ部２２ｂの針状部２２ａが接する側と反対側の表面から突出し、フランジ部２２ｂの径よりも小さい径を有するボス部２２ｃとを備え、長手方向に軸対称な形状をなしている。【００６２】
ばね部材２３は、針状部材２１側が粗巻き部２３ａである一方、針状部材２２側が密着巻き部２３ｂであり、粗巻き部２３ａの端部は針状部材２１のボス部２１ｂに巻き付けられ、密着巻き部２３ｂの端部は針状部材２２のボス部２２ｃに巻き付けられている。粗巻き部２３ａとボス部２１ｂとの間および密着巻き部２３ｂとボス部２２ｃとの間は、ばねの巻き付き力および／または半田付けによってそれぞれ接合されている。【００６３】
以上の構成を有するプローブ２は、ばね部材２３を備えることによって針状部材２１および２２が図７で上下方向に弾発的に移動可能である。針状部材２１を電極パッド１４１に接触させた状態すなわち図７に示す状態で、密着巻き部２３ｂの少なくとも一部は針状部材２１の軸部２１ｃに接触している。換言すれば、密着巻き部２３ｂの軸線方向の長さは、上述した図７に示す状態を実現可能な長さに設定される。ばね部材２３の内径は、ボス部２１ｂやボス部２２ｃの外径よりも若干大きい。これにより、ばね部材２３の伸縮動作を円滑に行わせることができる。【００６４】
なお、図６や図７では記載していないが、プローブヘッド１５が収容保持するプローブ２の中には、グランド用のプローブや、電力供給用のプローブも含まれている。このため、プローブ２に接続される配線１９の中には、グランド層や電源層に接続されるものもある。【００６５】
プローブヘッド１５は、例えばセラミックス等の絶縁性材料を用いて形成され、半導体ウェハ４の配列に応じてプローブ２を収容するための孔部１５１が肉厚方向（図７の鉛直方向）に貫通されている。孔部１５１は、図６や図７で下方すなわち半導体ウェハ４側の端面から、少なくとも針状部２２ａの長手方向の長さよりも小さい所定の長さに渡って形成された小径孔１５１ａと、この小径孔１５１ａと同じ中心軸を有し、小径孔１５１ａよりも径が大きい大径孔１５１ｂとを有する。また、図７に示すように、小径孔１５１ａの内径は、針状部材２２の針状部２２ａの外径よりも若干大きくフランジ部２２ｂの外径よりも若干小さい。このように孔部１５１が段付き孔状に形成されることによって、プローブ２（の針状部材２２）を抜け止めしている。【００６６】
図７に示す状態からウェハチャック４０を上昇させることによって半導体ウェハ４の電極パッド４１を針状部２２ａの先端部に接触させると、針状部材２２は上昇し、ばね部材２３は圧縮され、さらに湾曲して蛇行するようになる。この際、密着巻き部２３ｂの内周部の一部は針状部材２１の軸部２１ｃに接触した状態を保持するため、密着巻き部２３ｂにはプローブ２の軸線方向に沿った直線的な電気信号が流れる。したがって、粗巻き部２３ａにコイル状に電気信号が流れることがなく、プローブ２のインダクタンスの増加を抑えることができる。【００６７】
なお、プローブヘッド１５を、図７の鉛直方向に沿って上下二つの部分に分割して構成してもよい。この場合には、ねじと位置決めピンを用いて二つの部分を締結するが、プローブ２の初期荷重で下側の板が膨らんでしまうのを防ぐため、下側に来る部分の厚みが上側に来る部分の厚みより厚くなるように設定する。このようにプローブヘッド１５を分割して構成することにより、プローブ２を容易に交換することが可能となる。【００６８】
プローブヘッド１５に収容されるプローブ２の数や配置パターンは、半導体ウェハ４に形成される半導体チップの数や電極パッド４１の配置パターンに応じて定まる。例えば、直径８インチ（約２００ｍｍ）の半導体ウェハ４を検査対象とする場合には、数百〜数千個のプローブ２が必要となる。また、直径１２インチ（約３００ｍｍ）の半導体ウェハ４を検査対象とする場合には、数千〜数万個のプローブ２が必要となる。このように大量のプローブ２を保持する場合、プローブヘッド１５の反り、波打ち、凹凸等の変形が問題となってくるが、本実施の形態１では、リーフスプリング１７の爪部１７１が円形表面を有するプローブヘッド１５の縁端部近傍を全周に渡って一様に押え付ける構成を有しているため、プローブヘッド１５に不規則な反りや波打ちが発生することがなく、耐久性にも優れ、安定したプローブストロークを得ることができる構成となっている。【００６９】
以上説明した本発明の実施の形態１に係るプローブカードによれば、導電性材料から成り、前記半導体ウェハに接触して電気信号の入力または出力を行う複数のプローブと、前記複数のプローブを収容保持するプローブヘッドと、検査用の信号を生成する回路構造に対応する配線パターンを有する平板状の基板と、前記基板に装着されて前記基板を補強する補強部材と、前記基板に積層され、前記基板の配線を中継するインターポーザと、前記インターポーザおよび前記プローブヘッドの間に介在して積層され、前記インターポーザによって中継された配線の間隔を変換して前記プローブヘッドと対向する側の表面に表出するスペーストランスフォーマと、前記基板の表面であって前記インターポーザが積層された部分の表面から当該基板を貫通して埋め込まれ、前記基板の板厚よりも大きい高さを有する複数の第１のポスト部材と、前記基板と前記インターポーザとを締結する第１の締結手段と、を備えることにより、配線パターンを有する基板の変形の有無に関わらず、平面度および平行度の各精度を向上させることができる。【００７０】
また、本実施の形態１に係るプローブカードによれば、平面度および平行度の各精度の向上に伴ってプローブの先端位置の精度も向上するため、プローブ間の先端の高さ方向の位置のバラツキを抑え、全てのプローブのストロークをほぼ一定とすることができ、安定した接触抵抗を得ることができる。加えて、全てのプローブのストロークをほぼ一定とすることにより、特定のプローブに対して必要以上の荷重を加えてしまうこともなくなる。したがって、電極パッドを過度に傷つけずに済み、ダイとパッケージとの接続工程（ワイヤーボンディング等）における歩留まりの悪化や、電極パッドに接続された配線の破壊等を防止することが可能となる。【００７１】
さらに、本実施の形態１に係るプローブカードによれば、リーフスプリングがプローブヘッド表面の縁端部近傍を全周に渡って基板の方向へ均一に押え付ける構成を有しているため、基板以外のインターポーザ、スペーストランスフォーマ、およびプローブヘッドの反りも抑制することが可能となり、プローブカード全体の平面度、平行度の精度を向上させることができる。【００７２】
（実施の形態１の変形例）
図８は、本実施の形態１の第１変形例に係るプローブカードの構成を示す縦断面図である。同図に示すプローブカード５は、上述したプローブカード１と同様、基板１１、補強部材５２、インターポーザ１３、スペーストランスフォーマ１４、プローブヘッド１５、保持部材１６、リーフスプリング１７、および複数のポスト部材５８（第１のポスト部材）を備える。【００７３】
この第１変形例においては、補強部材５２とインターポーザ１３との締結方法が上述した実施の形態１と異なっている。具体的には、補強部材５２（図示はしないが、補強部材１２と同様、外周部５２１、中心部５２２、および複数の連結部５２３を有する）とインターポーザ１３とを締結する際、インターポーザ１３からポスト部材５８が有する中空部５８１（第１の中空部）を一方の端部から挿通して補強部材５２まで到達するねじ２０３（第１の締結手段を構成する第１種ねじ部材）によって締結している。このため、ポスト部材５８の中空部の内側面にねじ山は形成されず、その代わり補強部材５２のねじ挿通用の孔部５２４の内側面の適当な箇所にねじ山が形成される。以上説明した本実施の形態１の第１変形例によれば、各締結箇所では１本のねじ２０３を用いてインターポーザ１３と補強部材５２とを締結するため、部品点数を減らすことができる。【００７４】
図９は、本実施の形態１の第２変形例に係るプローブカードの構成を示す縦断面図である。同図に示すプローブカード６は、上述したプローブカード５と同様、補強部材１２とインターポーザ６３とをねじ２０４（第１の締結手段を構成する第１種ねじ部材）によって締結している。【００７５】
この第２変形例においては、ねじ２０４を補強部材１２の側から挿入する。このため、インターポーザ６３のねじ挿通用の孔部６３１の適当な位置にねじ山が形成されている。なお、インターポーザ６３の構成とねじ２０４の締結方法を除くプローブカード６の構成は、上述したプローブカード５の構成と同じである。そこで、図９においてプローブカード５と同じ構成部位については、図８と同じ符号を付与している。以上説明した本実施の形態１の第２変形例においても、上記第１変形例と同様に部品点数を減らすことができる。【００７６】
図１０は、本実施の形態１の第３変形例に係るプローブカードの構成を示す縦断面図である。同図に示すプローブカード７は、補強部材７２（図示しないが、補強部材１２と同様、外周部７２１、中心部７２２、および複数の連結部７２３を有する）とインターポーザ１３とを締結するねじ２０３を、ポスト部材７８が埋め込まれた場所とは別の場所に挿通することを特徴としている。【００７７】
基板７１は、ポスト部材７８の大径部７８ａを挿通する孔部７１１と、ねじ２０３を挿通する孔部７１２とを有する。また、補強部材７２は、ねじ２０３を挿通するとともに所定箇所にねじ山が形成された孔部７２４と、ポスト部材７８の小径部７８ｂを載置する溝部７２５とを有する。なお、ポスト部材７８にはねじが挿通されないため、上述したポスト部材のように中空部を有していない。以上説明した以外のプローブカード７の構成は、上述したプローブカード１の構成と同じである。そこで、図１０においてプローブカード１と同じ構成部位については、図３と同じ符号を付与している。【００７８】
以上説明した本実施の形態１の第３変形例によれば、ポスト部材７８は中空部を有しない形状となり、その形状安定性が増加するため、プローブカードの平面度、平行度の精度をさらに向上させることが可能となる。【００７９】
なお、この第３変形例においても、上記第２変形例と同様に、基板側からねじを挿通する構成としてもよい。この場合には、インターポーザの孔部にねじ山が形成されることはいうまでもない。【００８０】
（実施の形態２）
図１１は、本発明の実施の形態２に係るプローブカードの構成を示す断面図である。また、図１２は、本実施の形態２に係るプローブカード要部の組み付けの概要を示す図である。これらの図に示すプローブカード８は、複数のプローブを用いて検査対象である半導体ウェハと検査装置とを電気的に接続するものであり、薄い円盤状をなして検査装置との電気的な接続を図る基板８１と、基板８１の一方の面に装着され、基板８１を補強する補強部材８２と、基板８１からの配線を中継するインターポーザ８３と、インターポーザ８３によって中継された配線の間隔を変換するスペーストランスフォーマ８４と、基板８１よりも径が小さい円盤状をなしてスペーストランスフォーマ８４に積層され、検査対象の半導体ウェハに対応して複数のプローブを収容保持するプローブヘッド８５と、基板８１に固着され、インターポーザ８３およびスペーストランスフォーマ８４を積層した状態で一括して保持する保持部材８６と、保持部材８６に固着されてプローブヘッド８５の端部を固定するリーフスプリング８７と、基板８１の所定箇所にそれぞれ埋め込まれた複数のポスト部材１８（第１のポスト部材）および８８（第２のポスト部材）と、を備える。【００８１】
なお、プローブカード８の上面図は、上記実施の形態１に係るプローブカード１の上面図である図２と同様である。この意味で、図１１は、図２のＡ−Ａ線断面図に相当する図面である。【００８２】
以下、プローブカード８のより詳細な構成を説明する。基板８１は、上記実施の形態１における基板１１と同様にベークライトやエポキシ樹脂等の絶縁性物質から成り、複数のプローブと検査装置とを電気的に接続するための配線層（配線パターン）がビアホール等によって立体的に形成されている。基板８１には、ポスト部材１８を挿通する孔部８１１がポスト部材１８の数と同じ数だけ設けられるとともに、ポスト部材８８を挿通する孔部８１２がポスト部材１８の数と同じ数だけ設けられている。なお、図１１においては、本来平板状である基板８１が変形し、その基板８１の縦断面が波打っている状態を示している。【００８３】
補強部材８２は、補強部材１２と同様の形状を有し（図１を参照）、補強部材１２の外周部１２１、中心部１２２、および複数の連結部１２３にそれぞれ対応する外周部８２１、中心部８２２、および複数の連結部８２３を備える（図示せず）。中心部８２２には、ねじ３０１を挿通する孔部８２４が複数個形成されている。この孔部８２４は、ねじ３０１のねじ部と同径の小径孔８２４ａ、ねじ３０１のねじ頭を収容可能な大径孔８２４ｂ、およびポスト部材１８を載置する中径孔８２４ｃを有する。また、中心部８２２には、ねじ３０３を挿通する孔部８２５が複数個形成されている。この孔部８２５は、ねじ３０３のねじ部と同径の小径孔８２５ａ、ねじ３０３のねじ頭を収容可能な大径孔８２５ｂ、およびポスト部材８８を載置する中径孔８２５ｃを有する。かかる補強部材８２も、補強部材１２と同様、剛性の高い素材によって実現される。【００８４】
インターポーザ８３は、正８角形の表面を有し、薄板状をなす。このインターポーザ８３には、ねじ３０２を挿通する孔部８３０が複数個形成されている。この孔部８３０は、ねじ３０２のねじ部と同径の小径孔８３０ａ、およびねじ３０２のねじ頭を収容可能な径を有する大径孔８３０ｂを有する。図１３は、インターポーザ８３の詳細な内部構成を示す拡大部分断面図である。この図１３に示すように、インターポーザ８３は、ハウジング８３１に複数の接続端子８３２が収容保持されて成る。接続端子８３２は、組み付け時にスペーストランスフォーマ８４と接触する針状部材８３３と、組み付け時に基板８１と接触する針状部材８３４と、針状部材８３３と針状部材８３４との間に設けられて二つの針状部材８３３および８３４を伸縮自在に連結するばね部材８３５とを備える。互いに連結される針状部材８３３および８３４、ならびにばね部材８３５は同一の軸線を有している。針状部材８３３および８３４は先細の先端形状をそれぞれ有しており、一方が第１の針状部材であり、他方が第２の針状部材である。【００８５】
針状部材８３３は、複数の爪が突出した先端形状（クラウン形状）をなす針状部８３３ａと、針状部８３３ａの先端と反対側の基端部に設けられ、針状部８３３ａの径よりも大きい径を有するフランジ部８３３ｂと、フランジ部８３３ｂの針状部８３３ａが接する側と反対側の表面から突出し、フランジ部８３３ｂの径よりも小さい径を有するボス部８３３ｃとを備え、長手方向に軸対称な形状をなしている。【００８６】
針状部材８３４は、先端方向に突出した先鋭端を有する針状部８３４ａと、針状部８３４ａの先端と反対側の基端部に設けられ、針状部８３４ａの径よりも大きい径を有するフランジ部８３４ｂと、フランジ部８３４ｂの針状部８３４ａが接する側と反対側の表面から突出し、フランジ部８３４ｂの径よりも小さい径を有するボス部８３４ｃとを備え、長手方向に軸対称な形状をなしている。なお、フランジ部８３４ｂの径はフランジ部８３３ｂの径と同じであり、ボス部８３４ｃの径はボス部８３３ｃの径と同じである。【００８７】
なお、針状部８３３ａおよび８３４ａの形状は、接触する相手側の部材の形状や材質によって定めればよく、クラウン形状と先鋭端形状のどちらでも適用可能である。【００８８】
ばね部材８３５は、針状部材８３３側が密着巻き部８３５ａである一方、針状部材８３４側が粗巻き部８３５ｂであり、密着巻き部８３５ａの端部はボス部８３３ｃに巻き付けられ、粗巻き部８３５ｂの端部はボス部８３４ｃに巻き付けられている。密着巻き部８３５ａとフランジ部８３３ｂとの間および粗巻き部８３５ｂとフランジ部８３４ｂとの間は、ばねの巻き付き力および／または半田付けによってそれぞれ接合されている。以上の構成を有する接続端子８３２は、ばね部材８３５を備えることによって針状部材８３３および８３４が図１３で上下方向に弾発的に移動可能である。【００８９】
以上の構成を有する接続端子８３２を収容するハウジング８３１は、第１部材８３１ａと第２部材８３１ｂとが重ね合わさって成る。第１部材８３１ａには、複数の接続端子８３２を個別に収容する孔部８３６が形成されている。この孔部８３６は、針状部８３３ａの径よりも若干大きい径を有する小径孔８３６ａと、フランジ部８３３ｂよりも若干大きい径を有する大径孔８３６ｂとを備え、これら小径孔８３６ａおよび大径孔８３６ｂが同じ軸線を有する段付き孔形状をなす。【００９０】
また、第２部材８３１ｂにも複数の接続端子８３２を個別に収容する孔部８３７が形成されており、この孔部８３７は、針状部８３４ａの径よりも若干大きい径を有する小径孔８３７ａと、フランジ部８３４ｂよりも若干大きい径を有する大径孔８３７ｂとを備え、これら小径孔８３７ａおよび大径孔８３７ｂが同じ軸線を有する段付き孔形状をなす。上述したように、フランジ部８３３ｂの径とフランジ部８３４ｂの径は等しいので、大径孔８３６ｂの径と大径孔８３７ｂの径も等しく、第１部材８３１ａと第２部材８３１ｂとを組み合わせたときに孔部８３６と孔部８３７は軸線方向に滑らかに連通する。【００９１】
図１３に示す初期状態において、針状部材８３３のフランジ部８３３ｂは、第１部材８３１ａの孔部８３６のうち大径孔８３６ｂと小径孔８３６ａとの境界をなす階段状部分に当接することにより、針状部材８３３のハウジング８３１からの抜け止め機能を果たしている。同様に、針状部材８３４のフランジ部８３４ｂは、第２部材８３１ｂの孔部８３７のうち小径孔８３７ａと大径孔８３７ｂとの境界をなす階段部分に当接することによって針状部材８３４のハウジング８３１からの抜け止め機能を果たしている。【００９２】
図１４は、プローブカード８のインターポーザ８３周辺の構成を示す図である。この図１４に示すように、インターポーザ８３は基板８１とスペーストランスフォーマ８４との間に介在し、針状部材８３３の先端がスペーストランスフォーマ８４の電極パッド８４１に接触する一方、針状部材８３４の先端が基板８１の電極パッド８１２に接触することにより、基板８１とスペーストランスフォーマ８４との電気的な接続を中継している。【００９３】
図１４に示す状態で、密着巻き部８３５ａの一部は針状部材８３３のボス部８３３ｃに接触している。したがって、密着巻き部８３５ａには接続端子８３２の軸線方向に沿った直線的な電気信号が流れ、粗巻き部８３５ｂにコイル状に電気信号が流れることがなく、接続端子８３２のインダクタンスの増加を抑えることができる。【００９４】
なお、以上の説明においては、インターポーザ８３に適用される接続端子８３２の針状部材８３３および８３４は異なる形状をなしていたが、互いに同じ形状を有する針状部材をばね部材８３５によって接続するような構成にしてもよい。【００９５】
以上説明したインターポーザ８３は、コイルばねを備え、互いに平行な軸線を有する複数の接続端子８３２を適用しているため、各々の接続端子８３２が独立に動き、基板８１やスペーストランスフォーマ８４の変形にインターポーザ８３を追従させることが可能となる。この結果、基板８１および／またはスペーストランスフォーマ８４の変形によって一部の配線が断線してしまうのを防止することができるとともに、半導体ウェハの熱膨張係数と基板８１の熱膨張係数との差を吸収することもできる。【００９６】
また、インターポーザ８３は、板ばねを接続端子とする場合と同一のスペースで比較した場合、接続端子に加わる荷重やストロークを大きくすることができる。この結果、板ばねを用いたインターポーザよりも省スペース化を実現することが可能である。この結果、近年の電子機器の小型化に伴う半導体ウェハ上の配線の高密度化に追従したプローブの多ピン化、狭ピッチ化にも十分対応することができる。【００９７】
さらに、インターポーザ８３は、接続端子８３２がハウジング８３１に挿入されているだけであり、半田付け等によってハウジング８３１に固着されているわけではないので、仮に一つの接続端子８３２に不具合が生じたとき、その接続端子８３２のみを交換することができ、メインテナンスを容易にかつ低コストで行うことができる。【００９８】
続いて、ポスト部材１８および８８について、図１１および図１２を参照して説明する。ポスト部材１８は、実施の形態１でも説明したように、大径部１８ａと、小径部１８ｂとを備え、その中心軸方向（高さ方向）に沿って貫通された中空部１８１（第１の中空部）を有する。この中空部１８１は、孔部８２４の小径孔８２４ａおよび孔部８３０の小径孔８３０ａと同径をなし、その内側面には、ねじ３０１および３０２を螺着可能なねじ山が設けられている（図示せず）。ポスト部材８８は、ポスト部材１８と同様に、基板８１の板厚よりも若干大きい板厚を有する中空円筒形状の大径部８８ａと、この大径部８８ａよりも小さい径を有し、大径部８８ａと同じ中心軸を有する中空円筒形状の小径部８８ｂとを備えるとともに、その中心軸方向（高さ方向）に沿って貫通された中空部８８１（第２の中空部）を有する。この中空部８８１は、孔部８２５の小径孔８２５ａ、孔部８３８、および後述するスペーストランスフォーマ８４の孔部８４２の小径孔８４２ａと同径をなし、その内側面には、ねじ３０３および３０４を螺着可能なねじ山が設けられている（図示せず）。ポスト部材８８の高さは、ポスト部材１８の高さと同じである。【００９９】
スペーストランスフォーマ８４には、ねじ３０４を挿通する孔部８４２が複数個形成されている。この孔部８４２は、ねじ３０４のねじ部と同径の小径孔８４２ａ、およびねじ３０４のねじ頭を収容可能な径を有する大径孔８４２ｂを有する。【０１００】
なお、プローブヘッド８５、保持部材８６、およびリーフスプリング８７は、上記実施の形態１に係るプローブカード１が具備するスペーストランスフォーマ１４、プローブヘッド１５、保持部材１６、およびリーフスプリング１７とそれぞれ同様の構成を有している。また、プローブヘッド８５に収容保持されるプローブは、上記実施の形態１で説明したプローブ２である。【０１０１】
次に、図１２を参照してプローブカード８の組み付けの概要を説明する。まず、基板８１を介して補強部材８２とインターポーザ８３とを締結する。この際には、基板８１と補強部材８２との位置合わせを行い、ポスト部材１８を孔部８１１に埋め込む一方、ポスト部材８８を孔部８１２に埋め込む。その後、ねじ３０１を孔部８２４から挿入してねじ込むとともに、ねじ３０３を孔部８２５から挿入してねじ込み、ポスト部材１８および８８を補強部材８２に固着する。続いて、インターポーザ８３を基板８１の表面のうち補強部材８２が装着された表面と反対側の表面の所定位置に配置し、インターポーザ８３でねじ挿通用に形成された孔部８３０からねじ３０２を挿入してねじ込み、ポスト部材１８をインターポーザ８３に固着する。以上の工程により、補強部材８２とインターポーザ８３とが、基板８１に埋め込まれたポスト部材１８を介して締結される。この意味で、同じ中空部１８１の両端開口面からそれぞれ螺着される一対のねじ３０１および３０２は、第１の締結手段を構成する第１種ねじ部材である。【０１０２】
この後、スペーストランスフォーマ８４とインターポーザ８３とを重ね合わせ、ねじ３０４をスペーストランスフォーマ８４の孔部８４２の大径孔８４２ｂから小径孔８４２ａに向けて挿通し、ポスト部材８８にねじ込んで螺着する。これにより、スペーストランスフォーマ８４はポスト部材８８を介して補強部材８２と締結される。この意味で、同じ中空部８８１の両端開口面からそれぞれ螺着される一対のねじ３０３および３０４は、第２の締結手段を構成する第２種ねじ部材である。【０１０３】
図１５は、インターポーザ８３およびスペーストランスフォーマ８４が基板８１を介して補強部材８２に締結された状態をスペーストランスフォーマ８４側から見た図であり、図１１に示す断面図でスペーストランスフォーマ８４よりも上部の構成（保持部材８６も含む）を除いたときの上面図に相当する図である（インターポーザ８３に挿通されたねじ３０２を破線で示している）。換言すれば、図１５のＣ−Ｃ線断面は、図１１においてスペーストランスフォーマ８４よりも上部と保持部材８６とを除いた図に他ならない。この図１５に示すように、スペーストランスフォーマ８４には、その表面にねじ３０４が挿通されている（計１２箇所）。【０１０４】
このように、複数のポスト部材１８および８８を介することによってインターポーザ８３およびスペーストランスフォーマ８４と補強部材８２とを締結することにより、基板８１の板厚方向の幅を基板８１の板厚ではなくポスト部材１８および８８の高さによって規定することができる。したがって、平板状の基板８１に反り、波打ち、または凹凸等が生じても（図１１を参照）、その影響を受けずに済み、上記実施の形態１と同様に、プローブカード８をプローバに取り付ける際の取付基準面に対するプローブヘッド１５の平行度、平面度の各精度を向上させることが可能となる。また、補強部材８２を基板８１に装着する際、ねじ３０１をポスト部材１８に螺着するとともにねじ３０３をポスト部材８８に螺着することによってポスト部材１８および８８を補強部材８２に固着させておくことにより、上記実施の形態１と同様に、プローブカード８を組み付けるとき作業性を向上させることができる。【０１０５】
また、スペーストランスフォーマ８４と補強部材８２とを締結しているため、インターポーザ８３が具備する接続端子８３２の反力によって生じるスペーストランスフォーマ８４の反りや波打ちを含む変形を抑えることができる。【０１０６】
上記の如くスペーストランスフォーマ８４を補強部材８２と締結した後は、保持部材８６を基板８１に締結することによってスペーストランスフォーマ８４に所定の圧力を加える。その後、プローブ２を収容したプローブヘッド８５の位置合わせを行い、リーフスプリング８７を保持部材８６に対して締結することにより、プローブカード８が完成する。【０１０７】
なお、図１５に示すねじ３０４の配置はあくまでも一例に過ぎない。他にも、例えば図１６に示すようにねじ３０４を配置し、補強部材（図示せず）とスペーストランスフォーマ９０とを基板８９を介して締結してもよい。図１６に示すように、複数個のねじ３０４のうちの一つがスペーストランスフォーマ９０の重心を通過してスペーストランスフォーマ９０を貫通することにより、前述した変形を防止する上で顕著な効果を得ることができる。【０１０８】
以上説明した本発明の実施の形態２に係るプローブカードによれば、導電性材料から成り、前記半導体ウェハに接触して電気信号の入力または出力を行う複数のプローブと、前記複数のプローブを収容保持するプローブヘッドと、検査用の信号を生成する回路構造に対応する配線パターンを有する平板状の基板と、前記基板に装着されて前記基板を補強する補強部材と、前記基板に積層され、前記基板の配線を中継するインターポーザと、前記インターポーザおよび前記プローブヘッドの間に介在して積層され、前記インターポーザによって中継された配線の間隔を変換して前記プローブヘッドと対向する側の表面に表出するスペーストランスフォーマと、前記基板の表面であって前記インターポーザが積層された部分の表面から当該基板を貫通して埋め込まれ、前記基板の板厚よりも大きい高さを有する複数の第１のポスト部材と、前記基板と前記インターポーザとを締結する第１の締結手段と、前記基板と前記スペーストランスフォーマとを締結する第２の締結手段と、前記第１のポスト部材と同じ高さを有し、前記第２の締結手段が螺着される第２のポスト部材と、を備えることにより、上記実施の形態１と同様、配線パターンを有する基板の変形の有無に関わらず、平面度および平行度の各精度を向上させることができる。【０１０９】
また、本実施の形態２に係るプローブカードによれば、平面度および平行度の各精度の向上に伴ってプローブの先端位置の精度も向上するため、プローブ間の先端位置のバラツキを抑え、全てのプローブのストロークをほぼ一定とすることができ、安定した接触抵抗を得るための制御を高精度で実現することができる。加えて、全てのプローブのストロークをほぼ一定とすることにより、特定のプローブに対して必要以上の荷重を加えてしまうこともなくなる。したがって、電極パッドを過度に傷つけずに済み、ダイとパッケージとの接続工程（ワイヤーボンディング等）における歩留まりの悪化や、電極パッドに接続された配線の破壊を防止することが可能となる。【０１１０】
さらに、本実施の形態２に係るプローブカードによれば、リーフスプリングがプローブヘッド表面の縁端部近傍を全周に渡って基板の方向へ均一に押え付ける構成を有しているため、基板以外のインターポーザ、スペーストランスフォーマ、およびプローブヘッドの反りも抑制することが可能となり、プローブカード全体の平面度、平行度の精度を向上させることができる。【０１１１】
加えて、本実施の形態２に係るプローブカードによれば、インターポーザと補強部材とを締結する第１の締結手段と、スペーストランスフォーマと補強部材とを締結する第２の締結手段とを備えているため、インターポーザが具備する接続端子の反力によって生じるスペーストランスフォーマの変形を抑えることができる。特に、スペーストランスフォーマの重心を通過してスペーストランスフォーマを貫通するようにねじ止めすれば、前述した変形を防止する上で顕著な効果が得られる。【０１１２】
また、本実施の形態２に係るプローブカードによれば、インターポーザに対して、コイルばねを備え、互いに平行な軸線を有する複数の接続端子を適用しているため、各々の接続端子が独立に動き、基板やスペーストランスフォーマの変形にインターポーザを追従させることが可能となる。この結果、基板やスペーストランスフォーマが変形することによって一部の配線が断線してしまうのを防止することができる。【０１１３】
なお、以上の説明では、インターポーザと補強部材を締結する第１の締結手段と、スペーストランスフォーマと補強部材を締結する第２の締結手段とを両方具備した場合について説明してきたが、第２の締結手段のみを具備させることによってプローブカードを構成することも勿論可能である。【０１１４】
（実施の形態２の変形例）
図１７は、本実施の形態２の第１変形例に係るプローブカードの構成を示す縦断面図である。同図に示すプローブカード９は、上述したプローブカード８と同様、基板８１、補強部材９２、インターポーザ８３、スペーストランスフォーマ８４、プローブヘッド８５、保持部材８６、リーフスプリング８７、および複数のポスト部材１８（第１のポスト部材）および９８（第２のポスト部材）を備える。【０１１５】
この第１変形例においては、補強部材９２とスペーストランスフォーマ８４との締結方法が上述した実施の形態２と異なっている。具体的には、補強部材９２（図示はしないが、補強部材８２と同様、外周部９２１、中心部９２２、および複数の連結部９２３を有する）とスペーストランスフォーマ８４とを締結する際、スペーストランスフォーマ８４からポスト部材９８が有する中空部９８１（第２の中空部）を一方の端部から挿通して補強部材９２まで到達するねじ３０５（第２の締結手段を構成する第２種ねじ部材）によって締結している。このため、ポスト部材９８の中空部の内側面にねじ山は形成されず、その代わり補強部材９２のねじ挿通用の孔部９２５の内側面の適当な箇所にねじ山が形成される。なお、補強部材９２のねじ３０１挿通用の孔部９２４の構成は、補強部材８２の孔部８２４と同じである。以上説明した本実施の形態２の第１変形例によれば、各締結箇所では１本のねじ３０５によってスペーストランスフォーマ８４と補強部材９２とを締結するため、部品点数を減らすことができる。【０１１６】
図１８は、本実施の形態２の第２変形例に係るプローブカードの構成を示す縦断面図である。同図に示すプローブカード１０は、補強部材１０２（補強部材９２と同様、外周部１０２１、中心部１０２２、および複数の連結部１０２３を有する）とスペーストランスフォーマ１０４との締結方法が上述した実施の形態２やその第１変形例と異なっている。具体的には、第２のポスト部材であるポスト部材９８が有する中空部９８１（第２の中空部）を一方の端部から挿通するボルト３０６の一端に形成された平板状の端部３０６ａが、スペーストランスフォーマ１０４の底面に設けられたパッド１０４１にろうＷを用いてろう付けされる一方、そのボルト３０６の他端にはねじ山が設けられており、補強部材１０２の側からナット３０７を締め込むことによって補強部材１０２とスペーストランスフォーマ１０４とを締結している。この意味で、ボルト３０６およびナット３０７は、第２の締結手段を構成する第２種ねじ部材である。【０１１７】
インターポーザ１０３の孔部１０３１は、ろう付けされたボルト３０６の端部３０６ａを収容可能な大径孔１０３１ａと、ボルト３０６の径と同径の小径孔１０３１ｂとを有する。また、補強部材１０２のボルト３０６挿通用の孔部１０２５は、ナット３０７を収容可能な大径孔１０２５ａと、ボルト３０６の径と同径の小径孔１０２５ｂとを有する。補強部材１０２のねじ３０１挿通用の孔部１０２４の構成は、補強部材８２の孔部８２４と同じである。【０１１８】
なお、上記以外のプローブカード１０の構成は、上述したプローブカード８の構成と同じである。そこで、図１８に示すプローブカード１０において、プローブカード８と同じ構成部位については、図１１と同じ符号を付与している。【０１１９】
以上説明した本実施の形態２の第２変形例によれば、スペーストランスフォーマ１０４の表面のうちプローブヘッド８５に対向する表面と反対側（図１８で底面側）にボルト３０６をろう付けし、スペーストランスフォーマ１０４には孔部を形成しないので、スペーストランスフォーマ１０４の内部の配線に対して制約を与えずに済む。【０１２０】
本実施の形態２の他の変形例としては、インターポーザと補強部材の締結方法を上記実施の形態１の第１〜第３変形例のように変更することも可能である。また、スペーストランスフォーマと補強部材を締結するねじまたはボルトの径と、インターポーザと補強部材を締結するねじの径とを異なるようにしてもよい。この場合には、各々のねじまたはボルトで異なる径の中空部を有するポスト部材を適用すればよい。【０１２１】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係るプローブカードは、インターポーザの構成を除いて上記実施の形態１に係るプローブカードと同じ構成を有する。すなわち、本実施の形態３に係るプローブカードは、基板１１、補強部材１２、スペーストランスフォーマ１４、プローブヘッド１５、保持部材１６、およびリーフスプリング１７を備える。また、プローブヘッド１５に収容保持されるプローブも、上記実施の形態１で説明したプローブ２である。【０１２２】
以下、本発明の実施の形態３に係るプローブカードに適用されるインターポーザの構成を詳細に説明する。図１９は、本実施の形態３に係るプローブカードに適用可能なインターポーザの構成例を示す部分縦断面図である。同図に示すインターポーザ４３０は、母材をなすハウジング４３１と、ハウジング４３１に収容保持される複数の接続端子４３２とを備える。【０１２３】
接続端子４３２は、導電性材料を巻回して形成されたコイル状をなす。具体的には、接続端子４３２は、円筒形状をなすように巻回されたコイルばね部４３２ａと、このコイルばね部４３２ａの両端から先細のテーパ状に密着巻きされた一対の電極ピン部４３２ｂおよび４３２ｃとから成る。コイルばね部４３２ａは、定常巻き部４３２ｄ、密着巻き部４３２ｅ、および定常巻き部４３２ｄよりも比較的粗いピッチで形成された粗巻き部４３２ｆを備える。このような構成を有する接続端子４３２によれば、圧縮変形したときにコイルばね部４３２ａに絡みが発生するのを防止することができる。【０１２４】
ハウジング４３１は単一部材から成り、複数の接続端子４３２を個別に収容する孔部４３３が形成されている。この孔部４３３は、電極ピン部４３２ｂを保持して抜け止めする小径孔４３３ａと、接続端子４３２の中間部の径よりも若干大きい径を有する大径孔４３３ｂとを備え、これら小径孔４３３ａおよび大径孔４３３ｂが同じ軸線を有する段付き孔形状をなす。かかる構成を有するハウジング４３１に接続端子４３２を挿入する際には、大径孔４３３ｂの端部開口面から接続端子４３２を挿入する。【０１２５】
図２０は、インターポーザ４３０を用いてプローブカードを構成したときのインターポーザ４３０周辺の構成を示す図である。図２０に示す状態において、コイルばね部４３２ａは定常巻き部４３２ｄおよび粗巻き部４３２ｆが撓んで略密着状態となり、接続端子４３２の電極ピン部４３２ｂの先端がスペーストランスフォーマ１４の電極パッド１４１に接触する。他方、接続端子４３２の電極ピン部４３２ｃの先端が基板１１の電極パッド１１２に接触することによって、基板１１とスペーストランスフォーマ１４との電気的な接続を中継している。【０１２６】
なお、電極ピン部４３２ｂおよび４３２ｃは密着巻きされていることから、巻線の軸線方向に接触している部分を介して略軸線方向に電気が伝わるため、電極ピン部４３２ｂおよび４３２ｃにおいて電気信号がコイル状に流れることはない。このため電極ピン部４３２ｂおよび４３２ｃの各巻き数が接続端子４３２のインピーダンスを含む電気的性能に影響を及ぼすことはない。【０１２７】
また、電極ピン部４３２ｂおよび４３２ｃは先細りの形状をなし、電極パッド１４１および１１２にそれぞれ弾発的に接触しているため、電極ピン部４３２ｂおよび４３２ｃの突出端の位置のばらつきを小さくすることができ、被接触体に対して均一にコンタクトすることができる。【０１２８】
以上説明した本発明の実施の形態３に係るプローブカードによれば、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。【０１２９】
また、本実施の形態３に係るプローブカードによれば、インターポーザに対して、コイル状をなし、互いに平行な軸線を有する複数の接続端子を適用しているため、各々の接続端子が独立に動き、基板やスペーストランスフォーマの変形にインターポーザを追従させることが可能となる。この結果、基板やスペーストランスフォーマが変形することによって一部の配線が断線してしまうのを防止することができる。【０１３０】
さらに、本実施の形態３によれば、インターポーザの接続端子をコイル状のばね部材単体で構成しているため、上記実施の形態２におけるインターポーザに適用される接続端子と比較して部品点数が少なくて済み、製造やメインテナンスに要するコストをさらに低減することが可能となる。【０１３１】
なお、本実施の形態３で説明したインターポーザ４３０を、上記実施の形態２に係るプローブカードのインターポーザとして適用することも可能である。この場合には、インターポーザ４３０に第２種ねじ部材を挿通するための孔部を所定の位置に形成すればよい。【０１３２】
（その他の実施の形態）
ここまで、本発明を実施するための最良の形態として、実施の形態１〜３を詳述してきたが、本発明はそれら３つの実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。図２１は、本発明のその他の実施の形態に係るプローブカードの構成を示す上面図である。同図に示すプローブカード４０１は、円盤状の基板４０２に対し、正方形の表面を有するプローブヘッド４０３が、同じく正方形状の外枠を有するリーフスプリング４０４によって保持されている。【０１３３】
このプローブカード４０１においては、インターポーザおよびスペーストランスフォーマの表面も正方形をなしている（図示せず）。リーフスプリング４０４の内周に形成された爪部４１４は、プローブヘッド４０３の内周の全周に渡って一様に形成されており、プローブヘッド４０３表面の縁端部近傍を基板４０２の方向へ均一に押え付けている。したがって、プローブヘッド４０３の反りや波打ちに加えて、インターポーザやスペーストランスフォーマの反りや波打ちも抑制することができ、上述した実施の形態１〜３と同様にプローブカードの平行度、平面度の精度を向上させることができる。【０１３４】
ところで、図２１では、プローブヘッド４０３がプローブを収容するプローブ収容領域４０３ｐが正方形をなす場合を図示しているが、これは例えば半導体ウェハの１／２〜１／４程度の領域を一括してコンタクトする場合などに適用される。【０１３５】
なお、本発明に係るプローブカードにおいては、リーフスプリングが、プローブヘッドの表面であってプローブが突出する側の表面の縁端部近傍を全周に渡って基板の方向へ押え付けていればよく、その形状は上述した場合に限定されるものではない。例えば、プローブヘッドの形状を、上記実施の形態１におけるインターポーザやスペーストランスフォーマと相似な正８角形にしてもよい。この場合には、リーフスプリングの形状もプローブヘッドに追従させて正８角形型とし、少なくとも各頂点を含む全周を均一に押えつけることができるように爪部を形成すれば、上記同様の効果を得ることができる。【０１３６】
また、インターポーザやスペーストランスフォーマの各表面形状をプローブヘッドに相似な円形としてもよい。この場合には、ＦＷＬＴ用のプローブカードとしては最も対称性が高くなるため、プローブカードの平面度や平行度を最優先する場合には最適である。【０１３７】
上記以外にも、インターポーザやスペーストランスフォーマの各表面を適当な正多角形とし、プローブヘッドをその正多角形に相似な正多角形としてもよい。また、プローブヘッドが半導体ウェハにフルコンタクトする場合にはプローブヘッドは円形としてもよい。このように、本発明に係るプローブカードは円盤以外の形状をなす基板やプローブヘッドを備えてもよく、それらの形状は検査対象の形状やその検査対象に設けられる電極パッドの配置パターンによって変更可能である。【０１３８】
ここまで、検査対象である半導体ウェハに接触するプローブとしてプローブ２を適用する場合について説明してきたが、本発明に係るプローブカードに適用されるプローブは、従来知られているさまざまな種類のプローブのいずれかを適用することが可能である。【０１３９】
以上の説明からも明らかなように、本発明は、ここでは記載していないさまざまな実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
以上のように、本発明に係るプローブカードは、半導体ウェハの電気特性検査に有用であり、特に、ＦＷＬＴに好適である。
【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】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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