(57)【要約】【課題】ピン数増加に伴うプローブカードの撓みを解消する。【解決手段】複数のプローブ針を有し、検査装置のテストヘッドと電気的に接続して該プローブ針を被検査対象に接触させることにより検査を行うプローブカードである。前記プローブ針を前記被検査対象に接触させたときに生じるコンタクト荷重による当該プローブカードの撓みに対し、前記検査装置のテストヘッド側に前記コンタクト荷重に対する反力をとって前記撓みを抑制する補強装置を具備した。また、テストヘッドにプローブカードを取り付け、当該プローブカードに装着された複数のプローブ針を検査対象物に接触させて検査する検査装置であって、この検査装置のプローブカードとして前記プローブカードを用いた。【選択図】図３
2012021872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のプローブ針を有し、検査装置のテストヘッドと電気的に接続して該プローブ針を被検査対象に接触させることにより検査を行うプローブカードにおいて、
前記プローブ針を前記被検査対象に接触させたときに生じるコンタクト荷重による当該プローブカードの撓みに対し、前記検査装置のテストヘッド側に前記コンタクト荷重に対する反力をとって前記撓みを抑制する補強装置を具備することを特徴とするプローブカード。
【請求項２】
前記補強装置が、前記検査装置のテストヘッドに対向する面に設けられ、当該テストヘッド側に当接して前記反力をとるための当接部と、
当該当接部を前記テストヘッドに対して近接および離間可能に移動させる当接部移動機構とを具備することを特徴とする、請求項１に記載のプローブカード。
【請求項３】
前記当接部移動機構が、
前記テストヘッドに対して近接および離間可能に支持された、前記当接部としての従動側くさびと、
前記従動側くさびと接触して往復動し、それによって前記従動側くさびを前記テストヘッドに対して近接および離間可能に移動させる駆動側くさびと、
前記駆動側くさびおよび前記従動側くさびを支持かつ案内するための支持案内部と、
前記駆動側くさびと連結して当該駆動側くさびを往復動させる動作機構部と、
を具備することを特徴とする、請求項２に記載のプローブカード。
【請求項４】
前記当接部移動機構が、前記当接部を支持して伸縮する伸縮機構部を備えたことを特徴とする、請求項２に記載のプローブカード。
【請求項５】
前記伸縮機構部を、電動シリンダ又は流体圧シリンダで構成されたことを特徴とする、請求項４に記載のプローブカード。
【請求項６】
前記当接部移動機構を、カード中心点に対して点対称に複数配設したことを特徴とする、請求項２乃至５のいずれか１項に記載のプローブカード。
【請求項７】
テストヘッドにプローブカードを取り付け、当該プローブカードに装着された複数のプローブ針を検査対象物に接触させて検査する検査装置において、
前記プローブカードとして請求項１乃至６のいずれか１項に記載のプローブカードを用いたことを特徴とする検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、LSI等の電子デバイスの細密化に伴うプローブ針数の増加に対応した、プローブカード及び検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プローブカードを備えた検査装置は一般に知られている。このような検査装置のプローブカードは、複数のプローブ針を備えている。この複数のプローブ針は、検査対象である半導体ウエハの表面の複数の電極等にそれぞれ接触し、テストヘッド側から検査信号が送信されて、検査が行われる。
【０００３】
このような検査装置の一例としては、特許文献１のＩＣテスタがある。このＩＣテスタでは、プローブカードがテストヘッドに取り付けられ、検査対象のウエハが測定ステージに載置されて、検査が行われる。具体的には、テストヘッドに取り付けられたプローブカードの複数のプローブ針が、ウエハの表面の複数の電極にそれぞれ接触して、検査が行われる。
【０００４】
また、テストヘッド側にはフローティングユニットが設けられ、プローブカードの熱膨張による変形を防止している。フローティングユニットは、プローブカードがＸＹＺ方向にフローティングできるように、内部にバネが設けられている。
【０００５】
また、前記のような検査装置の他の例として、特許文献２のプローブカード機構がある。このプローブカード機構は、ウエハを載置するステージと、ウエハに接触するプローブ針を備えたプローブカードと、このプローブカードを囲い込む円筒部でプローブカードの周囲を支持すると共に円柱部でプローブカードの中央部を支持して変形を防止する補強部材と、この補強部材の上部に対向するように配置されたテストヘッドと、前記補強部材の概略中央部表面までの距離を測定する位置センサと、前記テストヘッドに設けられ、前記位置センサを取り付けたテストヘッドベースプレートと、前記位置センサで測定された距離に基づいて前記補強部材を押圧する位置合わせ機構（モータ、スクリュー、ナット等）とを備えて構成されている。
【０００６】
以上の構成により、位置センサで測定された距離に基づいて、位置合わせ機構が補強部材を押圧して、プローブカードを補強している。これにより、プローブ針はウエハに安定して接触することとなる。
【０００７】
前記プローブカードは、検査装置のテストヘッドに、制御部で制御されたカードホルダによって装着される。この制御部での制御例を図１に示す。
【０００８】
まず、プローブカードを支持したカードホルダを上昇させる(ステップＳ１)。次いで、コネクタを接続して(ステップＳ２)、プローブカード側と、テストヘッド側とを電気的に接続させる。
【０００９】
次いで、カードホルダが所定高さまで上昇したか否かを判断する(ステップＳ３)。カードホルダが所定高さまで上昇していないと判断した場合は、所定高に上昇するまで待つ。カードホルダが所定高さまで上昇したと判断した場合は、カードホルダを停止させる(ステップＳ４)。これにより、プローブカードがテストヘッドに装着される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１０−５０４３７号公報
【特許文献２】特開２００９−４７４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところが、前記プローブ針の数が多くなると、コンタクト荷重が大きくなる。例えば、プローブ針の数が２万本になると、プローブ針１本当たりの荷重が５ｇ程度とした場合に、プローブカード全体のコンタクト荷重は１００ｋｇｆ程度になる。このコンタクト荷重は、プローブカード平面に対して均一に分布するが、通常、検査装置においては、プローブカードは、その周縁部がカードホルダによって支持されている。これにより、プローブカードは、カードホルダで周縁部が支持された状態で前記コンタクト荷重がプローブカードに加わるため、プローブカードの種類によっては、プローブカードが１０〜３０μｍ程度撓む（逃げる）場合がある。この撓みにより、プローブカードの中央部と周縁部とで、プローブ針の高さに差が生じ、すべてのプローブ針をウェハ上の各電極に均一に接触させることができないという問題がある。
【００１２】
これに対して、特許文献１のフローティングユニットを用いると、その内部にバネを設けて、プローブカードがＸＹＺ方向にフローティングするため、デバイスの細密化により多数のプローブ針を当該デバイスの電極に接触させる必要がある場合には、プローブ針と電極との間の位置ずれや、プローブカード自体の撓みにより均一な接触が難しくなる。
【００１３】
また、特許文献２のプローブカード機構を用いる場合、前記位置合わせ機構のスクリューが支持棒になってプローブカードの変形を抑えることができるが、テストヘッド側にモータや位置センサ等が設けられるため、テストヘッド側のスペースを制限してしまう。この場合、プローブ針の数が多くなればなるほど、配線等が複雑になってテストヘッド内に大きなスペースを占めるため、テストヘッド側のスペース的制約が大きくなり、モータや位置センサ等の設置スペースを確保するのが難しくなる。
【００１４】
また、前記モータ等を備えたテストヘッドに対して、前記位置合わせ機構のスクリューにねじ込まれたナット等を備えたプローブカードは、専用品となる。このため、前記テストヘッドには、専用品である前記プローブカードしか使用することができない。
【００１５】
本発明は、プローブ針数の増加に伴うコンタクト荷重の増大によって生じる、プローブカードの撓みを解消した、プローブカード及び検査装置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】
【００１６】
前記課題を解決するための本発明のプローブカードは、複数のプローブ針を有し、検査装置のテストヘッドと電気的に接続して該プローブ針を被検査対象に接触させることにより検査を行うプローブカードにおいて、前記プローブ針を前記被検査対象に接触させたときに生じるコンタクト荷重による当該プローブカードの撓みに対し、前記検査装置のテストヘッド側に前記コンタクト荷重に対する反力をとって前記撓みを抑制する補強装置を具備することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の検査装置は、テストヘッドにプローブカードを取り付け、当該プローブカードに装着された複数のプローブ針を検査対象物に接触させて検査する検査装置において、前記プローブカードとして、前記補強装置を備えたプローブカードを用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、プローブ針数の増加に伴うプローブカードの大型化やコンタクト荷重の増大によって生じる、プローブカードの撓みを解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】従来のプローブカードを検査装置のテストヘッドに装着する際の制御を示すフローチャートである。
【図２】本発明のプローブカードを検査装置のテストヘッドに装着する際の制御を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１実施形態に係るプローブカードが検査装置に装着される状態を示す概略側面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るプローブカードを示す平面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るプローブ周りの回路構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る補強装置を示す平面図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る補強装置の動作状態を示す側面図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係るプローブカードを検査装置のテストヘッドに装着する際の制御及び補強装置の制御を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２実施形態に係るプローブカードが検査装置に装着される状態を示す概略側面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るプローブカードを示す平面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係るプローブカードを検査装置のテストヘッドに装着する際の制御及び補強装置の制御を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の変形例に係る補強装置を示す平面図である。
【図１３】本発明の変形例に係る補強装置の動作状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明のプローブカード及び検査装置について添付図面を参照して説明する。
【００２１】
本発明の実施形態に係るプローブカード及び検査装置は、検査対象である電子デバイスの細密化と、それによるプローブカードにおける、プローブ針数ならびにコンタクト荷重の増加に伴う問題を解消するものである。即ち、検査対象である電子デバイスの細密化に伴ってプローブ針の数が増加すると、各プローブ針にかかる荷重の総和であるコンタクト荷重が増大する。これにより、プローブカードが撓み、その中央部が逃げるという問題が生じる。このプローブカードの撓みによる中央部の逃げを、テストヘッドとプローブカードとの間にある空間を利用して防止することができる。
【００２２】
［第１実施形態］
以下に、本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態に係る検査装置としては、プローブカードを備えた既存の種々の検査装置を用いることができる。
【００２３】
まず、本実施形態のプローブカードを検査装置のテストヘッドと接続し、その後検査対象であるウェハー等とプローブカードのプローブ針とを接触させるまでの手順について説明する。このプローブカードとテストヘッドとの電気的な接続は、検査装置に設けた制御部でカードホルダを制御することにより行う。具体的には、図２に示すように、まず、プローブカードを支持したカードホルダを上昇させる(ステップＳ１１)。次いで、コネクタを接続して(ステップＳ１２)、プローブカード側と、テストヘッド側とを電気的に接続させる。
【００２４】
コネクタが接続されると、遅延回路の動作が開始する（ステップＳ１３）。この遅延回路は、コネクタと、後述する補強措置とを接続する回路配線中に設けられており、テストヘッドから補強装置へ供給される動作信号（電流）を所定時間遅らせるためのものである。なお、この動作信号の供給を遅らせる時間（遅延時間）は、検査装置の仕様や、補強装置の構成などの条件に基づいて、適宜設定する（例えば５秒以上）ことができる。具体的には、前記の条件に基づいて遅延回路を設計することにより設定することとなる。
【００２５】
その後、カードホルダが所定高さまで上昇したか否かを判断する(ステップＳ１４)。この時、カードホルダが所定高さまで上昇していないと判断した場合は、所定高さへ上昇するまで待つ。カードホルダが所定高さまで上昇したと判断した場合は、カードホルダを停止させる(ステップＳ１５)。これにより、プローブカード１とテストヘッド３との電気的接続が完了する。
【００２６】
そして、ステップＳ１６で遅延回路の動作を終了させる。それによって、テストヘッドから補強装置へ動作信号が供給されることとなる。
【００２７】
次いで、補強装置の作動を開始すると共に、タイマーの作動を開始する(ステップＳ１７)。これにより、補強装置がタイマーによって所定時間だけ作動することとなる。具体的には、補強装置を作動させて(ステップＳ１８)、所定時間経過したか否かを判断する(ステップＳ１９)。所定時間経過していないと判断した場合は、補強装置の作動を継続させて、所定時間が経過するまで待つ。
【００２８】
ステップＳ１９において、所定時間が経過したと判断した場合、補強装置を停止させる(ステップＳ２０)。
【００２９】
次に、図３，４に基づいて、プローブカード１の具体的な構成を説明する。プローブカード１は、カードホルダ２に支持された状態で、テストヘッド３に装着される。カードホルダ２及びテストヘッド３は、周知の部材である。即ち、カードホルダ２及びテストヘッド３は、既存の種々の検査装置に装着されているカードホルダ及びテストヘッドであって、周知の構成を有しているため、ここではその説明を省略する。
【００３０】
プローブカード１は、検査装置のテストヘッド３に、ＺＩＦコネクタ４によって電気的に接続されている。ＺＩＦコネクタ４の一側部材４Ａはプローブカード１の周縁部に等間隔に複数個設けられている。一側部材４Ａは円環状に形成される場合もある。ＺＩＦコネクタ４の他側部材４Ｂは、テストヘッド３側の下側面３Ａのうち、前記プローブカード１の一側部材４Ａに対向する位置に設けられている。
【００３１】
プローブカード１の下側面（検査対象物側の面）には、検査のための探針である、複数のプローブ針（図示せず）が設けられている。このプローブ針が、検査対象物である半導体ウエハ等の電極に接触される。
【００３２】
プローブカード１の上側面（テストヘッド３側の面）には、テストヘッド３側に反力をとって、即ちテストヘッド３側から突っ張るための力を得て、前記コンタクト荷重によるプローブカード１の撓みを抑える補強装置６が設けられている。この補強装置６は、前記プローブ針を前記被検査対象である半導体ウエハ等に接触させたときに生じる前記コンタクト荷重による当該プローブカード１の撓みに対し、前記検査装置のテストヘッド３側に前記コンタクト荷重に対する反力をとって前記撓みを抑制するように構成されている。
【００３３】
具合的には、補強装置６は、前記検査装置のテストヘッド３に対向する面に設けられ、当該テストヘッド３の下側面３Ａに当接して前記反力をとるための当接部７と、当該当接部７を前記テストヘッド３に対して近接および離間可能に移動させる当接部移動機構８とを具備して構成されている。
【００３４】
また、プローブカード１には遅延回路１２が設けられている。これは、前述したように、コネクタ４Ａ，４Ｂが接続した時から所定時間が経過した後に、テストヘッド３から補強装置６へ動作信号を供給するためのものである。
【００３５】
ここで、検査装置のプローブ針周りの回路構成について説明する。プローブ針周りの回路は、図５に示すように、テスト電源１０と、ＺＩＦコネクタ４と、プローブ針１１と、遅延回路１２と、アクチュエータ（後述する例では駆動モータ２２）とから構成されている。テスト電源１０は、プローブ針１１にテスト用の電源を供給するための電源である。また、テスト電源１０は、アクチュエータ（駆動モータ２２）の制御信号等も出力する。このテスト電源１０は、プローブ針カード１の周囲とテストヘッド３との間に設けられたＺＩＦコネクタ４を介してプローブ針１１等に接続されている。また、アクチュエータ（駆動モータ２２）は、遅延回路１２を介して接続され、所定時間だけ遅延して動作するようになっている。
【００３６】
テスト電源１０で制御されるアクチュエータ（後述する駆動モータ２２）は、前記当接部移動機構８に組み込まれている。この当接部移動機構８は、図３，４，６，７に示すように、従動側くさび１４と、駆動側くさび１５と、動作機構部１６とから構成されている。
【００３７】
従動側くさび１４は、テストヘッド３の下側面３Ａに直接当接する部材である。従動側くさび１４の上側面（テストヘッド３側の面）は、前記当接部７となっている。即ち、従動側くさび１４の上側面が、当接部７として、テストヘッド３の下側面３Ａに直接当接して反力をとるようになっている。従動側くさび１４は、テストヘッド３に対して近接および離間可能に支持されている。
【００３８】
プローブカード１の上側面のうち従動側くさび１４の両側の位置には、従動側くさび１４および駆動側くさび１５の支持案内部であるガイド板１８，１８が設けられている。各ガイド板１８，１８は、前記駆動側くさび１５および前記従動側くさび１４を支持かつ案内するための部材である。プローブカード１に固定された状態で従動側くさび１４を両側から挟んで、従動側くさび１４を上下移動可能に支持している。従動側くさび１４にはスライド孔１９が設けられている。このスライド孔１９は、従動側くさび１４を貫通して設けられている。また、各ガイド板１８，１８間にはスライドピン２０が架け渡されて設けられている。スライドピン２０は、各ガイド板１８，１８およびスライド孔１９を貫通しており、それによって従動側くさび１４はガイド板１８，１８に支持されている。
【００３９】
ここで、スライド孔１９は、スライドピン２０の直径より僅かに大きい寸法の長孔状かつ縦長に形成されている。スライド孔１９の縦方向の寸法は、従動側くさび１４の可動範囲に合わせて設定される。
【００４０】
これにより、従動側くさび１４のスライド孔１９に、ガイド板１８のスライドピン２０が貫通して、従動側くさび１４が上下に移動可能に支持されることで、従動側くさび１４が、その両側をガイド板１８及びスライドピン２０で上下方向に移動可能に支持されている。これにより、従動側くさび１４の上側面に設けられた当接部７が、従動側くさび１４の上下動によって、前記テストヘッド３の下側面３Ａに対して近接離間可能に支持されることとなる。
【００４１】
駆動側くさび１５は、従動側くさび１４を押し上げるための部材である。駆動側くさび１５は、プローブカード１と従動側くさび１４との間に嵌り込んで、前記従動側くさび１４と接触して往復動することで、従動側くさび１４を上下動させるようになっている。即ち、駆動側くさび１５が、プローブカード１の上側面を水平方向に往復動することで、従動側くさび１４にその下側から接触して、この従動側くさび１４を上下動させるようになっている。これにより、従動側くさび１４の当接部７が、テストヘッド３に対して近接離間可能に移動するようになっている。
【００４２】
動作機構部１６は、駆動側くさび１５と連結して、当該駆動側くさび１５を水平方向に往復動させるための機構部である。動作機構部１６は、駆動モータ２２と、往復動変換機構２３とから構成されている。往復動変換機構２３は、駆動モータ２２の回転運動を往復運動に変換する機構である。ここでは、ラックギアとピニオンギアとを用いて、回転運動を往復運動に変換する。このため、往復動変換機構２３は、駆動モータ２２の回転軸に設けられたピニオンギア（図示せず）と、このピニオンギアに噛み合うラックギア（図示せず）を備えたスライドアーム２４とから構成されている。スライドアーム２４は、プローブカード１側にスライド可能に支持され、その先端部が駆動側くさび１５に固定されている。
【００４３】
当接部移動機構８は、プローブカード１の中心点に対して点対称に４つ設けられている。この４つの当接部移動機構８は、プローブカード１の撓みを抑えるように、プローブカード１に係るコンタクト荷重を均等に受け止めるようになっている。なお、前記中心点は、前記コンタクト荷重の分布領域の中心点であり、通常はプローブカードの中心部分である。
【００４４】
次に、当接部移動機構８の具体的な動作を、図６及び図７を基に説明する。
【００４５】
駆動側くさび１５は、動作機構部１６の駆動モータ２２の作動により、往復動変換機構２３のスライドアーム２４が図７中の左側に押されて、駆動側くさび１５を左に移動させる。これにより、図７（Ａ）の状態から図７（Ｂ）のように、駆動側くさび１５の上側面が従動側くさび１４の下側面に当接する。さらに、駆動側くさび１５が左に押されると、駆動側くさび１５の上側面が従動側くさび１４の下側面に接触かつ摺動しながら従動側くさび１４を押し上げて、図７（Ｃ）のように、従動側くさび１４の当接部７をテストヘッド３の下側面３Ａに当接させる。
【００４６】
このとき、タイマーで駆動モータ２２の駆動時間を制御して、駆動側くさび１５の移動量を調整することで、当接部７の変位量を微調整することができ、それによってプローブカード１の撓みを細かく調整することができる。即ち、駆動側くさび１５の左右への移動量に比べて、当接部７の上下への移動量が数分の一になるくさびの特性を利用して、プローブカード１の撓みを細かく調整することができる。プローブカード１の数μｍの撓みで悪影響が出るほどの精度が要求される場合に、当接部移動機構８は適している。
【００４７】
以上の構成のプローブカード１の、検査装置のテストヘッドとの接続と、その後の、検査対象であるウェハー等とプローブカードのプローブ針を接触させるまでの手順は以下のようにして行われる。
【００４８】
プローブカード１とテストヘッド３との電気的な接続は、検査装置に設けた制御部でカードホルダ２を制御することにより行う。具体的には、図８に示すように、プローブカード１を支持したカードホルダ２を上昇させる(ステップＳ２１)。次いで、ＺＩＦコネクタ４を接続させて(ステップＳ２２)、プローブカード側と、テストヘッド側とを電気的に接続させる。
【００４９】
コネクタが接続されると、遅延回路の動作が開始する（ステップＳ２３）。この処理は前述した図２と同様であり、詳細な説明は省略する。
【００５０】
次いで、カードホルダ２が所定高さまで上昇したか否かを判断する(ステップＳ２４)。ここで、カードホルダ２が所定高さまで上昇していないと判断した場合は、所定高に上昇するまで待つ。カードホルダ２が所定高さまで上昇したと判断した場合は、カードホルダ２を停止させる(ステップＳ２５)。これにより、プローブカード１とテストヘッド３との電気的接続が完了する。
【００５１】
そして、ステップＳ２６で遅延回路の動作を終了させる。それによって、テストヘッドから補強装置へ動作信号が供給されることとなる。
【００５２】
次いで、動作機構部１６の駆動モータ２２を作動させて、くさびＡ（駆動側くさび１５）の移動を開始すると共に、タイマーの作動を開始する(ステップＳ２７)。これにより、駆動モータ２２をタイマーにより所定時間だけ作動させることとなる。駆動モータ２２が作動すると、往復動変換機構２３によってスライドアーム２４が繰り出されてくさびＡが移動される。
【００５３】
具体的には、駆動モータ２２を作動させてくさびＡを移動させ、くさびＡとくさびＢ（従動側くさび１４）とを接触させて、くさびＢを押し上げる(ステップＳ２８)。次いで、所定時間経過したか否かを判断し(ステップＳ２９)、所定時間経過していない場合は、ステップＳ２８に戻って、くさびＢを押し上げる動作を継続する。そして、所定時間が経過するまで駆動モータ２２を作動させる。
【００５４】
ステップＳ２９で所定時間が経過したと判断した場合、駆動モータ２２の作動を停止させて、くさびＡの移動を停止させる(ステップＳ３０)。
【００５５】
これにより、駆動側くさび１５で押し上げられた従動側くさび１４の上側面の当接部７が、テストヘッド３の下側面３Ａに当接することで、補強装置６がテストヘッド３側に反力をとってプローブカード１のコンタクト荷重を支えることとなる。これにより、プローブカード１の各プローブ針を半導体ウエハの電極等に接触させて検査する際に、プローブカード１の撓みを抑える。
【００５６】
その結果、プローブ針数の増加に伴うコンタクト荷重の増加によるプローブカード１の撓みの問題を解消することができる。これにより、検査対象である電子デバイスの細密化と、それに伴うプローブカード及び検査装置の細密化や大型化に対して、プローブ針と、検査対象である電子デバイスの電極とを高い精度で接触させることができる。
【００５７】
また、既存の検査装置のテストヘッドと本発明のプローブカード１との間に補強装置６を装着する空間があるすべての検査装置に対して、本発明のプローブカード１を装着することで、プローブカードの撓みを抑えて、プローブ針と電極とを高い精度で接触させることができるようになる。
【００５８】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００５９】
本実施形態の検査装置の全体構成は、前記第１実施形態の検査装置とほぼ同様であるため、ここではプローブカードを中心に説明する。プローブカード３１は、図９，１０に示すように、カードホルダ３２に支持された状態で、テストヘッド３３に面して装着される。カードホルダ３２及びテストヘッド３３は、周知の部材である。即ち、カードホルダ３２及びテストヘッド３３は、既存の種々の検査装置に装着されているカードホルダ及びテストヘッドであって、周知の構成を有している。
【００６０】
プローブカード３１は、検査装置のテストヘッド３３に、ＺＩＦコネクタ３４によって電気的に接続されている。ＺＩＦコネクタ３４の一側部材３４Ａはプローブカード３１の周縁部に等間隔に複数個設けられている。ＺＩＦコネクタ３４の他側部材３４Ｂは、テストヘッド３３側の下側面のうち、前記プローブカード３１の一側部材３４Ａに対向する位置にそれぞれ設けられている。
【００６１】
プローブカード３１の下側面（検査対象物側の面）には、検査のための探針である、複数のプローブ針３５が設けられている。このプローブ針３５が、検査対象物である半導体ウエハ等の電極に接触される。
【００６２】
プローブカード３１の上側面（テストヘッド３３側の面）には、テストヘッド３３側に反力をとって、即ちテストヘッド３側へ突っ張るための力を得て、前記コンタクト荷重によるプローブカード３１の撓みを抑える補強装置３６が設けられている。
【００６３】
補強装置３６は、テストヘッド３３の下側面３３Ａに当接して反力をとるための当接部３７を、テストヘッド３３に対して近接離間可能に移動させる当接部移動機構３８を備えて構成されている。
【００６４】
当接部移動機構３８は、当接部３７を支持して伸縮する伸縮機構部で構成されている。この伸縮機構部は、電動シリンダ、油圧等の流体圧シリンダ等で構成されている。
【００６５】
当接部移動機構３８の先端には、当接部３７が取り付けられている。この当接部移動機構３８は、当接部３７を支持して伸長することによって当接部３７をテストヘッド３３の下側面３３Ａに当接させるようになっている。
【００６６】
補強装置３６は、プローブカード３１の上側面の３カ所に設けられている。具体的には、補強装置３６は、プローブカード３１の上側面の前記中心点を中心にして、１２０度の等間隔の３カ所の位置にそれぞれ設けられている。
【００６７】
プローブカード３１の上側面には、テストヘッド３３とプローブカード３１との間隔を測定する間隔測定装置４０が設けられている。間隔測定装置４０は具体的には、当接部３７とテストヘッド３３の下側面３３Ａとの間隔を測定し、当接部３７の繰り出し量を計算する。この間隔測定装置４０は、レーザー距離計等の非接触型距離計で構成されている。間隔測定装置４０は、テストヘッド３３の下側面３３Ａまでの距離を測定し、補強装置３６の当接部３７の分を差し引いて、当接部３７とテストヘッド３３の下側面３３Ａとの間隔（当接部３７の繰り出し量）を計算する。
【００６８】
以上の構成のプローブカード３１とテストヘッド３３との電気的接続は次のようにして行う。
【００６９】
プローブカード３１とテストヘッド３３との電気的接続は、検査装置に設けられた制御部でカードホルダ３２を制御することにより行う。具体的には、図１１に示すように、プローブカード１を支持したカードホルダ２を上昇させる(ステップＳ３１)。次いで、ＺＩＦコネクタ４を接続させて(ステップＳ３２)、プローブカード側と、テストヘッド側とを電気的に接続させる。
【００７０】
コネクタが接続されると、遅延回路１２の動作が開始する（ステップＳ３３）。この処理は前述した図２と同様であり、詳細な説明は省略する。
【００７１】
次に、カードホルダ２が所定高さまで上昇したか否かを判断する(ステップＳ３４)。カードホルダ２が所定高さまで上昇していないと判断した場合は、所定高に上昇するまで待つ。カードホルダ２が所定高さまで上昇したと判断した場合は、カードホルダ２を停止させる(ステップＳ３５)。これにより、プローブカード１とテストヘッド３との電気的接続が完了する。
【００７２】
そして、ステップＳ３６で遅延回路１２の動作を終了させる。それによって、テストヘッドから補強装置へ動作信号が供給されることとなる。
【００７３】
次いで、補強装置３６の作動を開始し(ステップＳ３７)、間隔測定装置４０で、テストヘッド３３とプローブカード３１の間隔を測定する(ステップＳ３８)。
【００７４】
その後、ステップＳ３９で所定間隔に達したか否かを判断し、所定間隔に達していない場合は、所定間隔に達するまで待つ。
【００７５】
ステップＳ３９で所定間隔に達したと判断した場合、補強装置３６の作動を停止する(ステップＳ４０)。
【００７６】
これにより、当接部３７がテストヘッド３３の下側面３３Ａに当接して、補強装置３６がテストヘッド３３に反力をとってプローブカード３１を支持し、それによって、プローブ針を検査対象である半導体ウエハの電極等に接触させて検査を行う際に、コンタクト荷重によって生じるプローブカード１の撓みを抑える。
【００７７】
この結果、前記第１実施形態と同様に、プローブ針数の増加に伴うコンタクト荷重の増加によるプローブカード３１の撓みを解消することができる。
【００７８】
[変形例]
前記第１実施形態では、補強装置６を、プローブカード１の中心点に対して点対称に４つ設けたが、この補強装置６の設置数は、プローブカード１の大きさ等に応じて設定される。プローブカード１が比較的小さい場合や、コンタクト荷重が小さい場合は、補強装置６を点対称に２つ又は３つ設ける場合もある。また、プローブカード１が大きい場合やコンタクト荷重が大きい場合は、補強装置６を点対称に５つ以上設ける場合もある。また、補強装置６をプローブカード１の中心に１つだけ設ける場合もある。
【００７９】
第２実施形態の補強装置３６においても同様に、３つに限らず、他の個数を設けるようにしてもよい。
【００８０】
また、前記第１実施形態では、従動側くさび１４および駆動側くさび１５の両側に位置するガイド板１８によって、これら二つのくさびを案内するようにしているが、他の態様でこれら二つのくさびを案内するようにしても良い。例えば、図１２及び図１３に示すように、従動側くさび１４または駆動側くさびの一方に凹溝を、他方にこの凹溝に嵌り込む凸条をそれぞれ形成した場合（図では従動側くさび１４に凹溝１４ａを、駆動側くさび１５に凸条１５ａをそれぞれ設けている）には、これら凹溝１４ａと凸条１５ａによって二つのくさびが安定して案内される事となるため、ガイド板４１の大きさを、前記第１実施形態におけるガイド板１８よりも小さくすることができる。この他、プローブカード１に、これら二つのくさびを案内するレールや溝を形成した場合も同様である。
【００８１】
これにより、図１３に示すように、第１実施形態の場合と同様に、駆動側くさび１５で従動側くさび１４が押し上げられ、当接部７がテストヘッド３の下側面３Ａに当接する。
【００８２】
これによっても、前記第１実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
【００８３】
また、前記各実施形態等では、補強装置６等を停止させる基準として、タイマーによる設定時間や間隔の測定を用いたが、プローブカード１に加わる圧力等の他の基準を用いてもよい。圧力を基準にする場合は、コンタクト荷重の大きさを考慮して、設定する。具体的には、補強装置６等がプローブカードを押す圧力と、プローブカードの撓みを抑える力とを合わせた力が、各プローブ針が検査対象である電子デバイスの各電極に接触したときのコンタクト荷重の大きさと同じになるように設定する。この場合も、前記第１実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
【００８４】
なお、本発明に係る補強装置は、上述した実施形態に示すように、そのすべてがプローブカード側に設けられており、テストヘッド側には何も設けないため、本発明のプローブカードを既存の種々の検査装置に用いることができる。即ち、プローブカードを、既存の検査装置のプローブカードと同じ寸法、仕様に設定して補強装置のプログラムを追加することで、あるいは、既存の種々の検査装置のプローブカードそのものに補強装置を装着して本発明のプローブカードを構成することで、このプローブカードを既存の種々の検査装置に用いることができ、汎用性に優れたものとなる。
【符号の説明】
【００８５】
１：プローブカード、２：カードホルダ、３：テストヘッド、３Ａ：下側面、４：ＺＩＦコネクタ、４Ａ：一側部材、４Ｂ：他側部材、６：補強装置、７：当接部、８：当接部移動機構、１０：テスト電源、１１：プローブ針、１２：遅延回路、１４：従動側くさび、１５：駆動側くさび、１６：動作機構部、１８：ガイド板、１９：スライド孔、２０：スライドピン、２２：駆動モータ、２３：往復動変換機構、２４：スライドアーム、３１：プローブカード、３２：カードホルダ、３３：テストヘッド、３３Ａ：下側面、３４：ＺＩＦコネクタ、３４Ａ：一側部材、３４Ｂ：他側部材、３５：プローブ針、３６：補強装置、３７：当接部、３８：当接部移動機構、４０：間隔測定装置、４１：ガイド板。
【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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