(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一のプローブピンを保持し、Ｚ軸方向に移動させられる保持部と、
前記保持部の下部から横方向に張り出す張出部の端部に配設されている下ガード部とを備え、
前記プローブピンは、前記保持部に保持され、Ｚ軸方向に延在する縦部と、該縦部の下端から前記張出部に平行に延在する横部と、該横部の端部から延在し、先端を形成する先端部とが連続的に形成されたものであり、
前記張出部は、前記横部の両側に配置されており、
前記下ガード部は、前記両側の張出部の端部を連結しており、
前記先端は、前記下ガード部の下端よりも下に突出し、外部媒体への当接によって弾性変形する
ことを特徴とするプローブガード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローブガードに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップの電気特性を測定する際には、ＸＹＺステージを移動させて、プローブピンの先端を半導体チップの電極に接触させる。このとき、プローブピンの先端が誤って半導体チップや基板等に衝突すると、プローブピンが損傷してしまうことがある。
【０００３】
特許文献１には、下降（Ｚ）軸にストッパを設けて、チップＩＣをプローバの針に接触させるときの押し量を調整（規制）する位置決め装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許３２６５７９０号公報（図６、段落００１１，００２２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載のプローバは、多数の直線状の針を二次元配列したものである。また、ストッパは、プローバを固定するベース板に固定されている。このため、プローバの交換毎にストッパを交換する必要があり、ストッパの交換し忘れ等によって、針（プローブピン）の損傷が発生してしまうことがある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、プローブピンの損傷のリスクを低減することができるプローブガ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】
【０００７】
前記目的を達成するために、第１発明のプローブガードは、単一のプローブピン（１０）を保持し、Ｚ軸方向に移動させられる保持部（２１）と、前記プローブピンの先端（１９ａ）が外部媒体に接触した状態で、該外部媒体に当接することにより、前記プローブピンの弾性変形を規制する下ガード部（２９）とを備え、前記プローブピン（１０）は、Ｚ軸方向に延在する縦部（１１）と、該縦部の下端から横方向に延在する横部（１５）と、該横部の端部から延在し、前記先端（１９ａ）を形成する先端部（１９）とが連続的に形成されたものであり、前記張出部は、前記横部の両側に配置されており、前記下ガード部は、前記両側の張出部の端部を連結しており、前記先端は、前記下ガード部の下端よりも下に突出し、外部媒体への当接によって弾性変形することを特徴とする。なお、プローブガードは、単一のプローブピン（１０）を固定し、Ｚ軸方向に移動させられるスライド部（３０）と、前記スライド部を保持し、Ｚ方向に沿って移動可能な保持部（２１）と、前記保持部と前記スライド部との間に介挿される弾性部材（５０）と、前記保持部と前記スライド部との間隔の変化量を規制し、規制状態をロックする規制手段（４０）と、前記ロックを解除するロック解除手段（４０，４３）とを備え、前記保持部には、外部媒体に当接する下面が形成されていることすることができる。なお、括弧内の符号や文字は、実施形態において付した符号等であって、本発明を限定するものではない。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、プローブピン損傷の発生を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態であるプローブガード及びプローブピンの斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態であるプローブガードの正面図である。
【図３】本発明の第１実施形態であるプローブガードの右側面図である。
【図４Ａ】本発明の第２実施形態であるプローブガード及びプローブピンの斜視図（１）である。
【図４Ｂ】本発明の第２実施形態であるプローブガード及びプローブピンの斜視図（２）である。
【図５】本発明の第２実施形態であるプローブガードの正面図である。
【図６】本発明の第２実施形態であるプローブガードの本体部の正面図である。
【図７】本発明の第２実施形態であるプローブガードの本体部の右側面図である。
【図８】本発明の第２実施形態であるプローブガードの保持部の正面図である。
【図９】本発明の第２実施形態であるプローブガードの保持部の右側面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態であるプローブガードの保持部の平面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態であるプローブガードのロック機構の正面図である。
【図１２】本発明の第２実施形態であるプローブガードのロック機構の動作を説明する説図（１）である。
【図１３】本発明の第２実施形態であるプローブガードのロック機構の動作を説明する説図（２）である。
【図１４】本発明の第２実施形態であるプローブガードのロック機構の動作を説明する説図（３）である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態（以下、「本実施形態」と称する）につき詳細に説明する。なお、各図は、本実施形態を十分に理解できる程度に、概略的に示してあるに過ぎない。また、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。
【００１１】
図１は、本発明の第１実施形態であるプローブガード及びプローブピンの斜視図であり、図２は、プローブガードの正面図であり、図３は、その右側面図である。
プローブピン１０は、半導体チップの電気特性を測定するための金属部材であり、Ｌ字状を呈している。プローブピン１０は、固定具６０によりプローブガード１００に固定されている。プローブガード１００は、プローブピン１０を保持するものであり、図示しないＸＹＺステージ（例えば、操作者が操作するマニュアルステージ）に取り付けられている。
【００１２】
プローブピン１０は、Ｚ軸方向（本実施形態では鉛直方向）に延在する縦部１１と、縦部の下端から横方向に延在する横部１５と、横部１５の先端から斜め下方に向かって延在する傾斜部１９とが連続的に形成された金属部材である。縦部１１は、図示しない計測器に電気的に接続される。横部１５は、Ｚ軸を法線とするＸＹ面に沿っている。傾斜部１９の端部は、先端１９ａを頂点とする円錐状に形成されている。固定具６０は、断面視半円形状の凹部が形成されており、プローブピン１０を固定する。固定具６０は、複数（例えば、４個）のねじ６１を用いて縦部１１に固定される。
【００１３】
プローブガード１００は、正面視で矩形状であって、側面視で略Ｌ字状に形成された樹脂製部材である。プローブガード１００は、プローブピン１０を保持する保持部２１と、保持部２１の下端から横方向に張り出す横ガード部２８と、横ガード部２８の先端から下方向に向かって延在する下ガード部２９とが連続形成されたものである。言い換えれば、保持部２１と下ガード部２９とは、横ガード部２８を介して連結されている。保持部２１には、縦方向に延在する溝部２５と、複数のねじ穴２６（図３）とが形成されている。溝部２５は、軒樋形状の凹部（断面半円状の溝）である。溝部２５には、プローブピン１０の縦部１１が嵌め込まれる。複数のねじ穴２６は、溝部２５の両側にそれぞれ２カ所ずつ形成されている。ねじ穴２６には、固定具６０を保持部２１に固定するねじ６１が螺入される。
【００１４】
横ガード部２８は、プローブピン１０を横方向に移動させる際に、横部１５が周囲の外部媒体等に衝突しないよう保護するものであり、横部１５の側方に配置されている。本実施形態では、プローブピン１０の横部１５と平行に一対の横ガード部２８，２８が配置されている。一対の横ガード部２８，２８は、プローブピン１０の横部１５を挟んで対向するように間隔をあけて配置されている。横ガード部２８，２８の間には、矩形状の開口部２７が形成されているため、半導体ウェハや基板等の外部媒体を上方から視認可能である。下ガード部２９は、プローブピン１０の下方向への移動量を規制するものである。本実施形態の下ガード部２９は、横ガード部２８，２８の先端同士に架け渡されている。すなわち、下ガード部２９は、プローブピン１０の横部１５の先端部の下方において、プローブピン１０の横部１５と交差する方向に延在している。
【００１５】
プローブピン１０の先端１９ａは、測定対象物（半導体ウェハの電極等）に接触できるよう、下ガード部２９の下端２９ａよりも距離ｄだけ突出している。プローブピン１０の先端１９ａが測定対象物に接触している状態でＸＹＺステージの誤操作等によりプローブピン１０を下降させた場合には、プローブピン１０（特に、横部１５）が弾性変形して先端１９ａの高さ位置が維持される一方で、プローブガード１００が下降する。そして、下ガード部２９の下端２９ａが半導体ウェハや基板等の外部媒体に当接すると、それ以上の下移動が阻止される。なお、プローブピン１０の先端１９ａと下ガード部２９の下端２９ａとの距離ｄは、プローブピン１０の弾性変形に伴う復元力によりプローブピン１０の先端１９ａが損傷しない程度に設定する。
【００１６】
以上説明したように、本実施形態のプローブガード１００によれば、ＸＹＺステージの操作ミス等によりプローブピン１０の先端１９ａが測定対象物やその周囲の外部媒体に向けて必要以上に押し付けられても、プローブピン１０が弾性変形すると共に、下ガード部２９の下端２９ａが外部媒体に当接し、下方向への移動が阻止される。また、プローブガード１００の横ガード部２８は、プローブピンの横部１５の両側に配設されているので、プローブピン１０を過大に横移動させたときでも、プローブピン１０の横部１５が外部媒体と衝突することを防止できる。このように、プローブガード１００によれば、プローブピン１０の損傷を防止できる。
【００１７】
（第２実施形態）
第２の実施形態のプローブガード２００は、プローブピン１０を所定位置に待避させる機構を備えている。
【００１８】
図４Ａ，図４Ｂは、本発明の第２実施形態であるプローブガードの斜視図であり、図５は、図４Ａの正面図である。図６は、本発明の第２実施形態であるプローブガードの本体部の正面図であり、図７は、その右側面図である。
プローブガード２００は、本体部２０と、スライド部３０と、ロック機構４０と、バネ５０と、固定具６０とを備える。スライド部３０及び固定具６０によりプローブピン１０が本体部２０に保持される。また、スライド部３０が図示しないＸＹＺステージに固定される。
【００１９】
本体部２０は、保持部２１と、横ガード部２８と、下ガード部２９とで断面視Ｌ字状に形成された樹脂製部材である。保持部２１（図６）には、正面視で矩形状の凹部が形成されており、凹部の両側面には、上下方向（Ｚ方向）に延在する凸状レール２４が形成されている。保持部２１の左右方向中心部には、軒樋状の溝部２５がＺ方向に形成されている。溝部２５には、プローブピン１０がスライド可能に嵌め込まれる。
【００２０】
保持部２１の凹部の底面２１ａには、バネ配設部２２が形成されており、凹部の一方の側面には、規制部２３が形成されている。バネ配設部２２は、円筒状の凹部である。バネ配設部２２には、弾性部材であるバネ５０（図５）が配設される。バネ５０は、上下方向に伸縮するコイルバネである。規制部２３は、直方体状の凹部である。
【００２１】
図８は、本発明の第２実施形態であるプローブガードのスライド部の正面図であり、図９は、その右側面図であり、図１０は、その平面図である。
スライド部３０は、プローブピン１０を保持する樹脂製部材である。スライド部３０は、上下に摺動可能な状態で、保持部２１の凹部に挿入される。スライド部３０の左右方向中心部には、軒樋状の溝部３１（図１０）がＺ方向に形成されている。溝部３１の両側には、複数（４つ）のねじ穴３９，３９，・・・が形成されている。ねじ穴３９，３９，・・・には、固定具６０をスライド部３０に固定するためのネジが螺入される。また、スライド部３０の両側には、凹状レール３４，３４がＺ方向に形成されている。凹状レール３４，３４には、凸状レール２４，２４（図６）が挿入される。
【００２２】
スライド部３０の一方の側面（Ｘ方向側面）には、ロック部収納部３３（図９，１０参照）が形成されている。ロック部収納部３３は、Ｚ方向に長い直方体形状の溝である。ロック部収納部３３には、ロック機構４０のロック部４２（図１１）が収納される。
【００２３】
スライド部３０の上面には（図１０参照）、凸条３２が形成されている。また、スライド部３０の上面には、板状延在部３６が配置されている。凸条３２は、Ｘ方向に形成されており、ロック機構４０の凹状レール４１（図１１）に摺動可能に挿入される。これにより、ロック機構４０（図１１）は、スライド部３０に対してＸ方向にスライド可能になる。板状延在部３６は、細い板状の樹脂製部材であり弾性を有する。板状延在部３６の一方の端部は、スライド部３０の上面の中央部から左方向（−Ｘ方向）に延在しており、他方の端部が上下変位可能である。その他方の端部には、半球状の係止突起３５が形成されている。係止突起３５は、ロック機構４０の凹状係止部４４ａ，４４ｂ（図１１）の何れか一方に係止する。
【００２４】
図１１は、本発明の第２実施形態であるプローブガードのロック機構の正面図である。
ロック機構４０は、操作部４５とロック部４２とがＬ字状に連続形成されたものである。ロック部４２は、Ｚ方向に長い直方体形状である。ロック部４２の端部（下部）には、顎部４３が形成されている。顎部４３の下面４３ａは、規制部２３の下面２３ａ（図６）に当接する。また、規制部２３の下面２３ａは、スライド部３０の下方向への移動を規制する規制面として機能する。
【００２５】
（動作説明）
プローブピン１０の待避状態では、スライド部３０の底面３０ａは、バネ５０の反発力により、本体部２０から離間している（図４Ｂ参照）。また、係止突起３５は、凹状係止部４４ａに係止されており、ロック部４２（図１１）は、ロック部収納部３３（図１０）に収納されている。この状態では、ロック機構４０は、スライド部３０に対して、容易にはスライド移動しない。
待避状態では、プローブピン１０が上方に移動し、プローブピン１０の先端１９ａが下ガード部２９の下方に突出しない状態になる。
【００２６】
操作者がＸＹＺステージ（不図示）を用いて、スライド部３０を下降させると、スライド部３０とともにプローブピン１０および本体部２０が下降し、まず、下ガード部２９の下端２９ａ（図３）がウェハや基板等の外部媒体に当接する。さらに、スライド部３０を下降させると、プローブピン１０の先端１９ａが半導体チップの電極（不図示）に当接する。下ガード部２９の下端２９ａ（図３）が当接した状態で、スライド部３０を下降させると、バネ５０が圧縮変形する。これにより、プローブガード２００は、図４Ａ、図５の状態になる。
【００２７】
図１２乃至図１４は、本発明の第２実施形態であるプローブガードのロック機構の動作を説明する説明図である。
まず、図１２（ＳＰ１）は、バネ５０の伸張によって、プローブピン１０及びスライド部３０が本体部２０に対して、上昇した状態を示している。この上昇状態では、ロック部４２が撓んだ状態で、顎部４３が本体部２０の保持部２１（より詳細には、保持部２１の凹部の側面）に当接する。なお、下ガード部２９の下端２９ａ（図３）がウェハや基板等の外部媒体に当接したときは、この上昇状態が維持される。
【００２８】
図１３（ＳＰ２）は、さらに、プローブピン１０及びスライド部３０が下降し、ロックしたロック状態である。このとき、バネ５０（図５）は、圧縮変形している。ロック部４２の撓みが無くなると共に、顎部４３が本体部２０の規制部２３に収容される。また、顎部４３の下面４３ａと規制部２３の下面２３ａとが当接するロック状態になり、プローブピン１０及びスライド部３０のさらなる下降が不可能になる。
【００２９】
図１４（ＳＰ３）は、ロック状態を解除する解除状態である。操作者は、操作部４５を左方向（−Ｘ方向）にずらす。このとき、係止突起３５（図１０）は、板状延在部３６（図１０）の弾性変形により、凹状係止部４４ａ（図１１）に対する係止が外れ、その後、凹状係止部４４ｂ（図１１）に係止する。これにより、顎部４３が規制部２３の外部に出て、ロック部４２と共に、ロック部収納部３３に収納される。さらに、バネ５０の反発力によって、スライド部３０の底面は、本体部２０から離間した状態（図４Ｂ）に戻る。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態のプローブガード２００によれば、プローブピン１０が弾性変形することなく、下ガード部２９の下端２９ａ（図３）が半導体ウェハや基板等の外部媒体に当接した状態で、プローブピン１０の先端１９ａを半導体チップに当接させることができる。また、バネ５０の圧縮変形量は、プローブピン１０の弾性変形量よりも大きいので、プローブピン１０の先端１９ａが半導体チップの電極に当接してから下ガード部２９の下端２９ａが半導体ウェハに当接するまでの移動距離（距離ｄ（図３参照））を前記第１実施形態のプローブガード１００よりも長くすることができる。
【００３１】
（変形例）
本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような種々の変形が可能である。
（１）前記第２実施形態では、スライド部３０をＸＹＺステージでＺ方向に移動させたが、保持部２１をＺ方向に移動させても構わない。このとき、バネ５０の伸張でも構わない。つまり、バネ５０の短縮又は伸張により、保持部２１とスライド部３０との間隔が変化する。
【００３２】
（２）前記第１，２実施形態では、下ガード部２９を横ガード部２８の先端に設けていたが、下ガード部２９を保持部２１の下端に設けても構わない。
【符号の説明】
【００３３】
１０  プローブピン
１１  縦部
１５  横部
１９  傾斜部（先端部）
１９ａ  先端
２０  本体部
２１  保持部
２１ａ  底面
２３ａ  下面（規制面）
２７  開口部
２８  横ガード部（張出部）
２９  下ガード部
２９ａ  下端
３０  スライド部（プローブピン固定部）
４０  ロック機構
４３ａ  下面（当接面）
５０  バネ（弾性部材）
１００，２００  プローブガード
【要約】
【課題】プローブピン損傷の発生を低減する。
【解決手段】鉛直部１１、第１水平部１５及び傾斜部１９を有するＬ字状のプローブピン１０を固定するプローブピン保持部２１と、傾斜部の先端１９ａと略同一高さで、先端１９ａが接触する外部媒体に当接する下ガード部２９とを備える。プローブピン保持部２１には、第１水平部１５の配設方向に延在し、第１水平部１５と外部媒体との衝突を防止する第２水平部２８が形成されている。
【選択図】図１【図１】
0006854548.tif 000002
【図２】
0006854548.tif 000003
【図３】
0006854548.tif 000004
【図４Ａ】
0006854548.tif 000005
【図４Ｂ】
0006854548.tif 000006
【図５】
0006854548.tif 000007
【図６】
0006854548.tif 000008
【図７】
0006854548.tif 000009
【図８】
0006854548.tif 000010
【図９】
0006854548.tif 000011
【図１０】
0006854548.tif 000012
【図１１】
0006854548.tif 000013
【図１２】
0006854548.tif 000014
【図１３】
0006854548.tif 000015
【図１４】
0006854548.tif 000016