(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンタクトプローブが有する複数のコンタクトピンの位置および電気的特性を検査する検査装置であって、
前記コンタクトプローブを支持するプローブ支持機構と、
前記複数のコンタクトピンの先端に表面が接触可能に配された検査板と、
該検査板を位置決めして支持する検査板支持機構と、
前記検査板および前記コンタクトプローブに接続され前記コンタクトピンの電気的特性を計測する計測器とを備え、
前記検査板は、樹脂フィルムの絶縁性基板と、該絶縁性基板に接着剤により接着し前記計測器の配線と電気的に接続される電解メッキ製の複数のパターン配線とからなり、
前記複数のパターン配線は、前記コンタクトプローブの測定対象物の電極パッドと同じ位置に配された接触用パッド部を備えていることを特徴とするコンタクトプローブの検査装置。
【請求項２】
請求項１記載のコンタクトプローブの検査装置において、
前記複数のパターン配線は、前記計測器の配線に接続される接続用パッド部をそれぞれ備え、
これらの接続用パッド部は、一つの領域に集中して配されていることを特徴とするコンタクトプローブの検査装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のコンタクトプローブの検査装置において、
前記検査板支持機構は、前記検査板を前記コンタクトピンに接触させた状態で該コンタクトピンに向けて移動させる検査板移動機構を備えていることを特徴とするコンタクトプローブの検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ＩＣチップや液晶デバイス等の各端子に接触して電気的なテストを行うコンタクトプローブのコンタクトピンの位置および電気的特性を検査する検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＩＣチップやＬＳＩチップ等の半導体チップ又はＬＣＤ（液晶ディスプレイ）の各端子に接触させて電気的なテストを行うために、コンタクトピンが用いられている。
近年、ＩＣチップ等の高集積化および微細化に伴って電極であるコンタクトパッドが狭ピッチ化されるとともに、コンタクトピンの多ピン狭ピッチ化が要望されている。しかしながら、コンタクトピンとして用いられていたタングステン針のコンタクトプローブでは、タングステン針の径の限界から多ピン狭ピッチへの対応が困難になっていた。
【０００３】
これに対して、例えば、特公平７−８２０２７号公報に、複数のパターン配線が樹脂フィルム上に形成されこれらのパターン配線の各先端部が前記樹脂フィルムから突出状態に配されてコンタクトピンとされる技術が提案されている。この技術例では、複数のパターン配線の先端部をコンタクトピンとすることによって、多ピン狭ピッチ化を図るとともに、複雑な多数の部品を不要とするものである。
【０００４】
このコンタクトプローブ１は、図６に示すように、ポリイミド樹脂フィルム２の片面にＮｉ（ニッケル）またはＮｉ合金で形成されるパターン配線３を張り付けた構造となっており、前記樹脂フィルム２の端部から前記パターン配線３の先端部が突出してコンタクトピン３ａとされている。
このコンタクトプローブ１は、パターン配線３の後端側をプリント基板の電極に接触させ、パターン配線３から得られた信号をプリント基板の電極を通して外部の検査装置等に伝えることができるようになっている。
なお、符号４は、位置合わせ穴である。
【０００５】
上記コンタクトプローブ１は、測定対象物のＩＣチップ等に対応して狭ピッチ多ピン化されており、コンタクトプローブとして所望の特性が得られるか否かを作製後に検査する必要がある。
従来、このようなコンタクトプローブの検査を行う検査装置として、コンタクトピンに検査装置の針先を接触させて電気的検査を行ったり、コンタクトピンを金属の導通板に押し当てて接触抵抗を調べることでコンタクトピンの高さ位置のばらつき等を検査するものを用いていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の検査装置では、以下のような課題が残っている。すなわち、パターン配線がバス化したコンタクトピン（例えば、パワーピンやグランドピン等）を検査する場合、一つ一つのコンタクトピンに針先検知用の別針を位置決めして接触させ検査を行うため、バス化されたコンタクトピンに対する測定時間やコストが増大してしまう不都合があった。
また、コンタクトピン毎の個別の電気的検査と同時に、コンタクトピン毎の高さ位置のばらつきを正確に検査することができないという不都合もあった。
【０００７】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、各コンタクトピンを一括して個別に検査でき、同時にコンタクトピンの高さ位置のばらつきも測定可能なコンタクトプローブの検査装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、請求項１記載のコンタクトプローブの検査装置では、コンタクトプローブが有する複数のコンタクトピンの位置および電気的特性を検査する検査装置であって、前記コンタクトプローブを支持するプローブ支持機構と、前記複数のコンタクトピンの先端に表面が接触可能に配された検査板と、該検査板を位置決めして支持する検査板支持機構と、前記検査板および前記コンタクトプローブに接続され前記コンタクトピンの電気的特性を計測する計測器とを備え、前記検査板は、樹脂フィルムの絶縁性基板と、該絶縁性基板に接着剤により接着し前記計測器の配線と電気的に接続される電解メッキ製の複数のパターン配線とからなり、前記複数のパターン配線は、前記コンタクトプローブの測定対象物の電極パッドと同じ位置に配された接触用パッド部を備えている技術が採用される。
【０００９】
このコンタクトプローブの検査装置では、検査板が、樹脂フィルムの絶縁性基板と、該絶縁性基板に接着剤により接着し計測器の配線と電気的に接続される電解メッキ製の複数のパターン配線とからなり、複数のパターン配線が、コンタクトプローブの測定対象物の電極パッドと同じ位置に配された接触用パッド部を備えているので、プローブ支持機構で支持されたコンタクトプローブの各コンタクトピンに、検査板支持機構に支持された検査板の接触用パッドを位置決めして接触させることにより、一度の位置決めで各コンタクトピンに対応する接触用パッド部を全て接触させることができ、コンタクトピン毎に個別に電気的特性および接触抵抗を検査することが可能となる。
【００１０】
請求項２記載のコンタクトプローブの検査装置では、請求項１記載のコンタクトプローブの検査装置において、前記複数のパターン配線は、前記計測器の配線に接続される接続用パッド部をそれぞれ備え、これらの接続用パッド部は、一つの領域に集中して配されている技術が採用される。
【００１１】
このコンタクトプローブの検査装置によれば、接続用パッド部が一つの領域に集中して配されているので、計測器の配線との接続が容易になるとともに、検査板を小型化することが可能である。
【００１２】
請求項３記載のコンタクトプローブの検査装置では、請求項１または２記載のコンタクトプローブの検査装置において、前記検査板支持機構は、前記検査板を前記コンタクトピンに接触させた状態で該コンタクトピンに向けて移動させる検査板移動機構を備えている技術が採用される。
【００１３】
コンタクトプローブの検査装置では、検査板支持機構が、検査板をコンタクトピンに接触させた状態で該コンタクトピンに向けて移動させる検査板移動機構を備えているので、接触用パッド部に加わるコンタクトピンのオーバードライブの量を変化させて接触抵抗を測定することが可能になり、より正確なコンタクトピンの高さ位置のばらつきを検査することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るコンタクトプローブの検査装置の第１実施形態を図１および図２を参照しながら説明する。
これらの図にあって、符号５はプローブ支持機構、６は検査板、７は検査板支持機構、８はテスターを示している。
【００１５】
本実施形態の検査装置は、図１に示すように、ＩＣチップに形成された電気回路等の電気的特性を検査するコンタクトプローブ１について、該コンタクトプローブ１が有する複数のコンタクトピン３ａの位置および電気的特性を検査するものである。
【００１６】
この検査装置は、コンタクトプローブ１を水平状態に支持するプローブ支持機構５と、複数のコンタクトピン３ａの先端に表面が接触可能に配された検査板６と、該検査板６を位置決めして水平状態に支持する検査板支持機構７と、検査板６およびコンタクトプローブ１に接続されコンタクトピン３ａの電気的特性を計測するテスター（計測器）８とを備えている。
【００１７】
前記検査板６は、図２に示すように、ポリイミド樹脂フィルムからなる電気的絶縁性基板９と、該絶縁性基板９の表面に形成されテスター８の配線と電気的に接続される複数の検査板配線（パターン配線）１０とからなり、これらの検査板配線１０は、コンタクトプローブ１の測定対象物であるＩＣチップの電極パッドと同じ位置に配された接触用パッド部１０ａを備えている。
【００１８】
また、各検査板配線１０は、テスター８の配線に接続される接続用パッド部１０ｂをそれぞれ備え、これらの接続用パッド部１０ｂは、検査板６の四辺近傍にそれぞれ一列に配されている。
なお、符号１０ｃは、位置決め用の穴である。
【００１９】
前記プローブ支持機構５は、コンタクトプローブ１を挟持して固定するメカニカルパーツ１１と、該メカニカルパーツ１１が取り付けられコンタクトプローブ１の検査板配線１０と電気的に接続された複数の電極パッド１２ａを有するプリント基板１２と、対応する電極パッド１２ａにポゴピン１３ａがそれぞれ接触状態になるようにプリント基板１２を固定したカードホルダー１３とを備えている。
【００２０】
前記検査板支持機構７は、検査板６を載置して固定した検査板テーブル１４と、該検査板テーブル１４を検査板６とともに上下方向に移動させるテーブル駆動機構（検査板移動機構）１５とを備えている。該テーブル駆動機構１５は、駆動用モータ（図示略）等から構成され、テスター８の指示により、またはテスター８と連動して、検査板６を検査板テーブル１４に固定した状態で該コンタクトピン３ａに向けて移動させることができるものである。
【００２１】
前記テスター８には、該テスター８と接続されるコンタクトピン３ａとの切り替えを行う第１切替器Ｘと、テスター８と接続される検査板配線１０との切り替えを行う第２切替器Ｙとが接続されている。
前記第１切替器Ｘおよび第２切替器Ｙは、各ポゴピン１３ａおよび接続用パッド部１０ｂにそれぞれ電気的に接続され、テスター８と任意のポゴピン１３ａおよび接続用パッド部１０ｂとを接続できるように設定されている。
【００２２】
次に、本実施形態における検査板６の製造方法について、図３を参照して工程順に説明する。
【００２３】
〔ベースメタル層形成工程〕
まず、図３の（ａ）に示すように、ステンレス製の支持金属板１６の上に、Ｃｕ（銅）メッキによりベースメタル層１７を形成する。
【００２４】
〔パターン形成工程〕
このベースメタル層１７の上にフォトレジスト層１８を形成した後、図３の（ｂ）に示すように、写真製版技術により、フォトレジスト層１８に所定のパターンのフォトマスクＭを施して露光し、図３の（ｃ）に示すように、フォトレジスト層１８を現像してパターン配線２となる部分を除去して残存するフォトレジスト層１８に開口部１８ａを形成する。
【００２５】
なお、本実施形態においては、フォトレジスト層１８をネガ型フォトレジストによって形成しているが、ポジ型フォトレジストを採用して所望の開口部１８ａ、１８ｂを形成しても構わない。
また、本実施形態においては、フォトレジスト層１８が、「マスク」の役割をする。但し、この「マスク」とは、本実施形態のフォトレジスト層１８のように、フォトマスクＭを用いた露光・現像工程を経て開口部１８ａが形成されるものに限定されるわけではない。例えば、メッキ処理される箇所に予め孔が形成された（すなわち、予め、図３の（ｃ）の符号１８で示す状態に形成されている）フィルム等でもよい。このようなフィルム等を「マスク」として用いる場合には、本実施形態におけるパターン形成工程は不要である。
【００２６】
〔メッキ処理工程〕
そして、図３の（ｄ）に示すように、開口部１８ａに検査板配線１０となるＮｉ合金層Ｎを電解メッキ処理により形成する。
上記メッキ処理の後、図３の（ｅ）に示すように、フォトレジスト層１８を除去する。
【００２７】
〔フィルム被着工程〕
次に、図３の（ｆ）に示すように、Ｎｉ合金層Ｎの上に、ポリイミド樹脂フィルムの絶縁性基板９を接着剤１９により接着する。
【００２８】
〔分離工程〕
そして、図３の（ｇ）に示すように、絶縁性基板９、検査板配線１０およびベースメタル層１７からなる部分を、支持金属板１６から分離させた後、Ｃｕエッチを経て、絶縁性基板９に検査板配線１０のみを接着させた状態とする。
【００２９】
〔金コーティング工程〕
そして、露出状態の検査板配線１０に、図３の（ｈ）に示すように、Ａｕメッキを施し、表面にＡｕ層ＡＵを形成する。
【００３０】
以上の工程により、図２に示すような、検査板配線１０を有する検査板６が作製される。
このように、マスクによるパターンニングで接触用パッド部１０ａを含む検査板配線１０を高精度に形成することができ、また、マスクを変更するだけで、検査板配線１０および接触用パッド部１０ａの配置を変えることもできるので、容易にかつ安価に様々な検査板を作製することができ、多種多様なコンタクトプローブの検査に対応することができる。
【００３１】
上記のように構成された検査装置を用いて、コンタクトプローブ１の検査を行う場合は、まず、コンタクトプローブ１をメカニカルパーツ１１に組み込んでプリント基板１２に取り付けるとともに、このプリント基板１２をカードホルダー１３に取り付けておく。一方、検査板６を検査板テーブル１４の所定位置に取り付けておく。
【００３２】
そして、テーブル駆動機構１５によって、検査板テーブル１４上の検査板６をコンタクトプローブ１に向けて移動させ、コンタクトピン３ａが接触用パッド部１０ａに接触する所定位置まで近づけ位置決めする。
また、第１切替器Ｘおよび第２切替器Ｙにより、検査するコンタクトピン３ａとテスター８との接続および対応する接触用パッド部１０ａとテスター８との接続を行う配線の切り替え処理を行う。
【００３３】
この状態で、テスター８によって、検査対象のコンタクトピン３ａにおける接触抵抗等の電気的特性について測定し、さらに第１切替器Ｘおよび第２切替器Ｙによる接続の切り替え処理を繰り返しながら他のコンタクトピン３ａにおいても同様に測定を行う。これによって、一度の位置決めだけで個々のコンタクトピン３ａの電気的特性を検査することができる。
【００３４】
さらに、この位置での測定が終了した後、テーブル駆動機構１５によって、検査板テーブル１４を上下方向に移動させて接触用パッド部１０ａに加わるコンタクトピン３ａのオーバードライブ量を変えて、再び上記と同様の測定を行う。すなわち、接触抵抗は、図４に示すように、所定のオーバードライブ量まではオーバードライブ量が大きいほど小さくなる傾向があるので、電気的特性のみならず、得られた接触抵抗と移動させた検査板６との位置関係から各コンタクトピン３ａの高さ位置のばらつきを検査することができる。
【００３５】
なお、コンタクトピン３ａの高さ位置だけでなく、水平方向への位置ずれについても、大きく位置ずれしている場合は、十分なオーバードライブ量であっても接触用パッド部１０ａから外れて導通がなくなるため検知することが可能である。
【００３６】
次に、本発明に係るコンタクトプローブの検査装置の第２実施形態について、図５を参照して説明する。
【００３７】
第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態の検査板６は、接続用パッド部１０ｂが検査板６の四辺近傍にそれぞれ一列に配されているのに対し、第２実施形態の検査板２０では、図５に示すように、検査板配線２１の接触用パッド部２１ａは第１実施形態と同様に配置されているが、各接続用パッド部２１ｂが一つの領域Ａに集中して配されている点で異なっている
【００３８】
すなわち、この検査装置によれば、接続用パッド部２１ｂが一つの領域Ａに集中して配されているので、テスター８の配線との接続が容易になるとともに、検査板２０を小型化することが可能である。
【００３９】
なお、本発明は、次のような実施形態をも含むものである。
（１）上記各実施形態では、ポリイミド樹脂フィルムで形成された絶縁性基板９上に検査板配線１０、２１を形成したもの検査板６、２０としたが、絶縁性基板上に検査板配線を形成したものであるなら他のものでも構わない。例えば、プリント基板を検査板として用いてもよい。
【００４０】
（２）コンタクトピンと接触用パッド部との位置合わせは、顕微鏡等によって手動で行ってもよく、またはＣＣＤ等を用いた画像からこれらの位置を自動的に認識して行っても構わない。
（３）ＮｉにＡｕをコーティングして接触用パッド部を形成したが、他の良導性金属で形成しても構わない。例えば、ＣｕやＡｇを採用してもよい。
【００４１】
（４）上記実施形態の検査装置は、ＩＣチップを検査対象としたコンタクトプローブを検査するものであるが、他の電子部品（半導体チップや液晶デバイス等）を検査対象とするコンタクトプローブを検査するものでもよい。この場合でも、接触用パッド部の位置は、これら電子部品の電極パッドの配置と同様に設定される。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
（１）請求項１記載のコンタクトプローブの検査装置によれば、検査板が、樹脂フィルムの絶縁性基板と、該絶縁性基板に接着剤により接着し計測器の配線と電気的に接続される電解メッキ製の複数のパターン配線とからなり、複数のパターン配線が、コンタクトプローブの測定対象物の電極パッドと同じ位置に配された接触用パッド部を備えているので、一度の位置決めで各コンタクトピンに対応する接触用パッド部を全て接触させることができ、コンタクトピン毎に個別に電気的特性および接触抵抗を検査することができる。
したがって、バス化されたコンタクトピンへの適用やコンタクトピンの位置ずれ（特に、高さ位置のばらつき）検査を一括して行うことが可能となり、検査時間やコストを大幅に軽減させることができる。
また、実際のコンタクトプローブが測定する測定対象の電極パッドと同様の接触用パッド部であるため、よりコンタクトプローブの使用状況に近い形でコンタクト状態の確認および針跡等の状況確認等も行うこともできる。
さらに、検査板をコンタクトプローブに対応して取り替えることが可能であり、容易に種々のコンタクトプローブに適用することができる。
【００４３】
（２）請求項２記載のコンタクトプローブの検査装置によれば、接続用パッド部が一つの領域に集中して配されているので、計測器の配線との接続が容易になるとともに、検査板を小型化することができる。
【００４４】
（３）請求項３記載のコンタクトプローブの検査装置によれば、検査板支持機構が、検査板をコンタクトピンに接触させた状態で該コンタクトピンに向けて移動させる検査板移動機構を備えているので、接触用パッド部に加わるコンタクトピンのオーバードライブの量を変化させて接触抵抗を測定することが容易となり、より正確なコンタクトピンの高さ位置のばらつきを検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るコンタクトプローブの検査装置の第１実施形態を示す全体構成図である。
【図２】  本発明に係るコンタクトプローブの検査装置の第１実施形態における検査板を示す平面図である。
【図３】  本発明に係るコンタクトプローブの検査装置の第１実施形態における検査板製造方法を工程順に示す要部断面図である。
【図４】  本発明に係るコンタクトプローブの検査装置の第１実施形態におけるオーバードライブ量と接触抵抗との関係を示すグラフ図である。
【図５】  本発明に係るコンタクトプローブの検査装置の第２実施形態における検査板を示す平面図である。
【図６】  コンタクトプローブを示す要部斜視図である。
【符号の説明】
１  コンタクトプローブ
２  パターン配線
３ａ  コンタクトピン
５  プローブ支持機構
６、２０  検査板
７  検査板支持機構
８  テスター（計測器）
９  絶縁性基板
１０、２１  検査板配線（パターン配線）
１０ａ、２１ａ  接触用パッド部
１０ｂ、２１ｂ  接続用パッド部
【図１】
0004185225.tif 000002
【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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