(57)【要約】【課題】本発明は電子部品と検査装置の接触手段としてプローブカードを適用する場合における、電子部品の電極群とプローブカードの接点群との傾き、即ち電子部品とプローブカードの傾きに起因する接触不良を適切に解消し、電極群と接点群の接触の信頼性を確保する電子部品とプローブカードの接触におけるセルフアライメント機構を提供する。【解決手段】プローブカード３の裏面３ｂを押え部材６の表面６ａで面押圧して同カード３の表面３ａに配した接点４群の個々を電子部品１の電極２群の個々に加圧接触せしめる場合に、上記押え部材６の裏面６ｂ側に上記加圧接触を保持する支圧部材７を配し、該支圧部材７と上記押え部材６間に球面体８を介在し、該押え部材６が該球面体８を介して自在に調動しつつ上記接点４群と電極２群との加圧接触を得る構成とした電子部品とプローブカードの接触におけるセルフアライメント機構。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブカードの裏面を押え部材の表面で面押圧して同カードの表面に配した接点群の個々を電子部品の電極群の個々に加圧接触せしめる場合に、上記押え部材の裏面側に上記加圧接触を保持する支圧部材を配し、該支圧部材と上記押え部材間に球面体を介在し、該押え部材が該球面体を介して自在に調動しつつ上記接点群と電極群との加圧接触を得る構成としたことを特徴とする電子部品とプローブカードの接触におけるセルフアライメント機構。
【請求項２】
上記球面体を電子部品の電極群の配置エリアの略中心に垂直な線上に配したことを特徴とする請求項１記載の電子部品とプローブカードの接触におけるセルフアライメント機構。
【請求項３】
上記押え部材と支圧部材を接近方向に弾持したことを特徴とする請求項１記載の電子部品とプローブカードの接触におけるセルフアライメント機構。
【請求項４】
上記押え部材と支圧部材の一方から突出したピンを他方の孔に遊合したことを特徴とする請求項１記載の電子部品とプローブカードの接触におけるセルフアライメント機構。
【請求項５】
上記押え部材と支圧部材間に上記球面体の介在により上記押え部材の調動を許容する間隙を設定したことを特徴とする請求項１記載の電子部品とプローブカードの接触におけるセルフアライメント機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はボール形電極、薄箔電極、ボンディング電極を有するＩＣパッケージ又はＩＣウエハ又はＩＣチップ等の電子部品の検査、又はフラットディスプレイパネル等の電子部品の検査に用いるプローブカードと電子部品の接触機構、殊に該接触機構におけるセルフアライメント機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記電子部品の検査においては上記電極群に対応する接点群を有するプローブカードを用い、該電極群個々に接点群個々を加圧接触して入出力し検査を行っている。
【０００３】
従来、上記フラットディスプレイパネルと検査装置との接続媒体となる電気的接触手段としては、従来より可撓性プローブカード又はガラス製プローブカードが用いられている。
【０００４】
而して上記プローブカードは合成樹脂から成る可撓性絶縁シート材の表面又はガラス製シート材の表面に沿い多数のリードを微小ピッチで並列して延在し、該リード先端部に接点群（バンプ群）を突成し、該プローブカード先端部を押圧して該接点群をディスプレイパネルの電極群に加圧接触する構造が採られている。
【０００５】
他方上記ＩＣパッケージと検査装置との接続媒体となる電気的接触手段としては、代表例としてコンタクトピン群を備えたコネクタを用い、該コンタクトピン群の個々をＩＣパッケージの裏面に配された電極群の個々に突き当て、コンタクトピンの弾力で加圧接触を得る構造が採られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
然るに微小ピッチで配置された上記プローブカード又はコネクタの接点群と上記電子部品の電極群との均一な加圧接触が要求されるが、本発明の如く、電子部品との接触手段として加圧ばねを有しないプローブカードを用いる場合には、プローブカードと検査ステージ上に置かれた電子部品間に微少な傾きを生じがちであり、該傾きにより上記均一な接触が得られず、接点群と電極群との接触の信頼性を損なう問題を招来する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記ＩＣパッケージやフラットディスプレイパネルの電子部品と検査装置の接触手段としてプローブカードを適用する電子部品とプローブカードの接触機構、殊に電子部品の電極群とプローブカードの接点群との上記傾きに起因する接触不良を有効に改善するセルフアライメント機構を提供することを目的としている。
【０００８】
上記目的を達成する手段として、プローブカードの裏面を押え部材の表面で面押圧して同カードの表面に配した接点群の個々を電子部品の電極群の個々に加圧接触せしめる場合に、上記押え部材の裏面側に上記加圧接触を保持する支圧部材を配し、該支圧部材と上記押え部材間に球面体を介在し、該押え部材が該球面体の球面に対する倣い動を介して又は球面体の定点回動を介して自在に調動しつつ上記接点群と電極群との加圧接触を得る構成としたものである。
【０００９】
好ましくは、上記球面体は電子部品の電極群の配置エリアの略中心に垂直な線上に配し、電極群と接点群の個々が並行当たりし、且つ押え部材による加圧力が電極群と接点群の個々に均一に印加されるようにする。
【００１０】
上記押え部材と支圧部材はばねにより接近方向に弾持し、押え部材と支圧部材を球面体を介して弾力結合すると共に、押え部材を球面体の球面に環状に加圧接触せしめ、押え部材及びプローブカードが上記ばねの弾力に従い、上記自在調動を得るようにする。
【００１１】
又上記押え部材と支圧部材の一方から突出したピンを他方の孔に遊合して両者の相対位置を定めると共に、該遊合間隙によって上記球面体を介しての押え部材の自在調動を許容する。又は遊合間隙によって該自在調動量を制限する。
【００１２】
又上記押え部材と支圧部材の対向間には上記球面体の介在により間隙を設定し、該間隙により上記押え部材の調動を許容する。該間隙と上記ピンの遊合とは併用することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電子部品と検査装置の接触手段としてプローブカードを適用する場合における、電子部品の電極群とプローブカードの接点群との傾き、即ち電子部品とプローブカードの傾きに起因する接触不良を適切に解消し、電極群と接点群の接触の信頼性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１に示すように、ＢＧＡ形ＩＣパッケージと称されるＩＣパッケージ１は裏面１ｂに多数のボール形電極２を有しており、同様にフラット形ＩＣパッケージ等と称されるＩＣパッケージ１の裏面１ｂに多数の薄箔電極又はボンディング電極２を有している。
【００１５】
他方液晶パネルディスプレイやプラズマディスプレイパネル、ＥＬディスプレイパネル等のフラットディスプレイパネル１は図２に示すように、対向する辺縁部の表面に多数の薄箔電極２を有している。
【００１６】
前記のように、本発明は上記ＩＣパッケージ１やフラットディスプレイパネルの電子部品１と検査装置の接触手段としてプローブカード３を適用する電子部品１とプローブカード３の接触機構、殊に電子部品１の電極２群とプローブカード３の接点４群との上記傾きに起因する接触不良を有効に改善するセルフアライメント機構を提供することを目的としている。
【００１７】
以下ボール形電極２群を有する上記ＢＧＡ形ＩＣパッケージ１を検査対象の代表例として図示し、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１８】
検査対象たるＢＧＡ形ＩＣパッケージ１（以下電子部品１と言う）の電極２群は、方形のＩＣパッケージ１の裏面１ｂの左右又は左右前後に単列又は複列でバランス配置されており、又は電子部品１の裏面１ｂの全面にバランス配置されている。Ａはこれら電極２群の配置エリアを示す。
【００１９】
他方上記プローブカード３は図３に示すように、多数の導電箔から成るリード５群（配線路群）を有し、該リード５の先端部に上記電極２に対応する多数の接点４群（バンプ群）を有し、上記電極２群の配置エリアＡと対応する配置エリアＡ′を有する。
【００２０】
上記プローブカード３の接点４群及びリード５群は同カード３の表面３ａに配置されている。又はプローブカード３の表面３ａに接点４群を配し、同カード３の裏面３ｂ又はカード３内部にリード５群を配している。
【００２１】
上記プローブカード３はガラス、セラミックス、合成樹脂等の絶縁材から成る基板に上記リード５群又は電極２群を備えている。
【００２２】
図４，図５に示すように、上記電極２群と接点４群相互を、一対一対応となるように上下に対向し（配置エリアＡ，Ａ′を並行に面対向し）、即ちプローブカード３の接点４群を配した表面３ａと電子部品１の電極２群を配した裏面１ｂを並行に面対向せしめる。
【００２３】
上記プローブカード３の裏面３ｂ側に、該裏面３ｂと上下に並行に接面する表面６ａを有する金属製又は合成樹脂製等の押え部材６を配する。
【００２４】
上記プローブカード３はその裏面３ｂを上記押え部材６の表面６ａに重ね、任意の固定手段、例えば螺子１０にて押え部材６に固定し常時上記重畳状態を保つ。
【００２５】
上記押え部材６の表面６ａで上記プローブカード３の裏面３ｂを面押圧し、該面押圧により同カード３の表面３ａに配した接点４群の個々を電子部品１の電極２群の個々に加圧接触せしめる。
【００２６】
上記押え部材６はプローブカード３を直接押圧するか、又はプローブカード３と押え部材６間に裏面３ｂ及び表面６ａと並行面当たりするゴム等の弾性材又は金属板等から成るバックアップ板１１を介在して間接的に押圧する。該バックアップ板１１は上記螺子１０等の固定手段にて押え部材６に取り付け、プローブカード３とバックアップ板１１と押え部材６の重畳状態を保持する。
【００２７】
更に上記押え部材６の裏面６ｂ側に上記加圧接触を保持する支圧部材７を配すると共に、該支圧部材７と上記押え部材６間に球面体８を介在し、該押え部材６が該球面体８の球面８ａに対する倣い動を介して又は球面体８の定点回動を介して自在に（無方向に）調動しつつ上記接点４群と電極２群との加圧接触を得る構成とする。
【００２８】
一例として上記球面体８を支圧部材７側に固定すると共に、押え部材６に対しては自在滑り動（自在倣い動）できるように介在し、該倣い動を介して傾きを吸収する構成とする。即ち押え部材６が球面体８を介して自在調動して傾きを吸収する構成とする。
【００２９】
その具体例として図６に示すように、上記球面体８の上部球面を支圧部材７に設けた凹所１２内に圧入又は接着等して脱出不可に且つ回動不可に固定すると共に、下部球面を支圧部材７の表面から突出せしめ、該下部球面を押え部材６の裏面６ｂに設けた凹所１３内に自由回動できるように滑合し、該凹所１３の開口縁に形成された環状滑り部１３ａを下部球面に環状に接触せしめる。
【００３０】
押え部材６は環状滑り部１３ａが球面体８の下部球面に倣い動し、該倣い動を介して自在に揺動し、バックアップ板１１とプローブカード３を自在に揺動せしめる。該自在揺動によりプローブカード３と電子部品１の傾きを解消しつつプローブカード３の表面３ａと電子部品１の裏面１ｂを並行に対向せしめ、接点４群と電極２群の並行当たりを得る。
【００３１】
他例として上記球面体８を押え部材６側に固定すると共に、支圧部材７に対し自在に滑り動（自在倣い動）できるように介在し、該倣い動を介して傾きを吸収する構成とする。即ち押え部材６が球面体８を介して自在調動して傾きを吸収する構成とする。
【００３２】
その具体例として図７に示すように、上記球面体８の下部球面を押え部材６に設けた凹所１３内に圧入又は接着等して脱出不可に且つ回動不可に固定すると共に、上部球面を押え部材６の裏面６ｂから突出せしめ、該上部球面を支圧部材７の表面に設けた凹所１２内に自由回動できるように滑合し、該凹所１２の開口縁に形成された環状滑り部１２ａを下部球面に環状に接触せしめる。
【００３３】
球面体８は環状滑り部１２ａと環状に接触しつつ自在に倣い動し、押え部材６は該倣い動を介して自在に揺動し、バックアップ板１１とプローブカード３を自在に揺動せしめる。該自在揺動によりプローブカード３と電子部品１の傾きを解消しつつプローブカード３の表面３ａと電子部品１の裏面１ｂを並行に対向せしめ、接点４群と電極２群の並行当たりを得る。
【００３４】
更に他例として、球面体８を押え部材６と支圧部材７の双方に対して自在に回動できるように介在し、該球面体８の自在回動を介して押え部材６が自在に揺動し傾きを吸収する構成とする。即ち押え部材６が球面体８を介して自在調動して傾きを吸収する構成とする。
【００３５】
その具体例として、図６，図７の凹所１２，１３内に球面体８を自在回動できるように滑合する。
【００３６】
更に他例として、上記球面体８を押え部材６へ向け弾持し、該弾力をプローブカード３及び電子部品１に与え接点４群と電極２群個々の加圧接触を補完すると共に、過加圧を吸収しプローブカード３の破損（特にプローブカード３がガラス製の場合の破損）を防止する。
【００３７】
その具体例として図８に示すように、上記球面体８の下部球面を押え部材６に設けた凹所１３内に自由回動できるように滑合すると同時に、同上部球面を支圧部材７に設けた凹所１２内に自由回動できるように滑合し、該凹所１２，１３の開口縁に形成された環状滑り部１２ａ，１３ａに球面体８の球面８ａを環状に接触せしめて球面体８が定点において自由回動できるようにする。
【００３８】
上記凹所１２内にコイルばね等のばね１４を内装し、該ばね１４の上端を凹所１２の底面に支持すると共に、同下端を球面体８の球面８ａに加圧接触せしめる。
【００３９】
球面体８は環状滑り部１２ａ，１３ａと環状に接触しつつ自在に定点回動し、押え部材６は該定点回動を介して自在に揺動し、バックアップ板１１とプローブカード３を自在に揺動せしめる。該自在揺動によりプローブカード３と電子部品１の傾きを解消しつつプローブカード３の表面３ａと電子部品１の裏面１ｂを並行に対向せしめ、接点４群と電極２群の並行当たりを得る。即ち押え部材６が球面体８を介して自在調動して傾きを吸収する構成とする。
【００４０】
好ましくは、上記球面体８は電子部品１の電極２群の配置エリアＡ，Ａ′の略中心に垂直な線Ｘ上に配し、電極２群と接点４群の個々が並行当たりし、且つ押え部材６による加圧力が電極２群と接点４群の個々に均一に印加されるようにする。
【００４１】
球面体８を上記垂直線Ｘ上に配する場合、前記凹所１２，１３及びばね１４は何れも上記垂直線Ｘ上に配される。
【００４２】
又上記押え部材６と支圧部材７はばね１５により接近方向に弾持し、押え部材６と支圧部材７を球面体８を介して弾力結合すると共に、押え部材６を球面体８の球面８ａに環状に加圧接触せしめ、即ち押え部材６と支圧部材７の環状滑り部１２ａ，１３ａを球面体８の球面８ａに環状に加圧接触せしめ、押え部材６及びプローブカード３が上記ばね１５の弾力に従い、上記自在調動を得るようにする。
【００４３】
又具体例として上記押え部材６と支圧部材７の一方から突出したピン１６を他方の孔１７に遊合して両者６，７の相対位置を定めると共に、該遊合間隙１８によって上記球面体８を介しての押え部材６の自在調動を許容する。又は遊合間隙１８によって該自在調動量を制限する。
【００４４】
又上記押え部材６と支圧部材７の対向面間には上記球面体８の介在により間隙１９を設定し、該間隙１９により上記押え部材６の調動を許容する。該間隙１９と上記ピン１６の遊合による間隙１８とは併用することができる。
【００４５】
図９は上記図１乃至図８とその説明に基づいて構成された他の具体例を示している。同図に示すように、支圧部材７と一体に押え部材６の表面６ａと対向するばね受け座２０を設け、該ばね受け座２０と押え部材６との間にばね１５′を弾力を蓄えた状態で介在し、該ばね１５′を押え部材６の左右又は/及び前後を離間方向に均等に押圧弾持するように配置する。
【００４６】
又押え部材６には上記ばね受け座２０を通してプローブカード３を直接押圧する、又はバックアップ板１１を介して間接的にプローブカード３を押圧する押圧部６′を設けた構造とする。
【００４７】
図５乃至図９に示す球面体８は真球面体の他、半球面体等の部分球面体の使用が可能である。又これら球面体８は中実体、中空体の何れかを使用する。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】ＡはＢＧＡ形ＩＣパッケージに代表される電子部品の裏面図、Ｂは同側面図。
【図２】Ａはフラットディスプレイパネルに代表される電子部品の表面図、Ｂは同側面図。
【図３】プローブカードの表面図。
【図４】電子部品と接触するプローブカードとの重畳状態を示す平面図。
【図５】電子部品とプローブカードの接触におけるセルフアライメント機構を示す断面図。
【図６】押え部材を自在調動する球面体の介在構造例を示す要部断面図。
【図７】押え部材を自在調動する球面体の他の介在構造例を示す要部断面図。
【図８】押え部材を自在調動する球面体の更に他の介在構造例を示す要部断面図。
【図９】電子部品とプローブカードの接触におけるセルフアライメント機構の他の具体例を示す断面図。
【符号の説明】
【００４９】
１…電子部品（ＩＣパッケージとフラットディスプレイパネル）、１ａ…電子部品の表面、１ｂ…同裏面、２…電極、３…プローブカード、３ａ…プローブカードの表面、３ｂ…同裏面、４…接点、５…リード、６…押え部材、６ａ…押え部材の表面、６ｂ…同裏面、６′…押圧部、７…支圧部材、８…球面体、８ａ…球面、１０…螺子、１１…バックアップ板、１２，１３…凹所、１２ａ，１３ａ…環状滑り部、１４…ばね、１５，１５′…ばね、１６…ピン、１７…孔、１８…遊合間隙、１９…間隙、２０…ばね受け座、Ａ，Ａ′…配置エリア、Ｘ…垂直線。
【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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