(57)【要約】  プローブとプローブを保持する保持部材を含むプローブを含む基板検査用治具が開示されている。プローブは圧縮バネからなり、被検査基板の電気的特性を測定する導電材を含む。
2012506992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮バネからなり、被検査基板の電気的特性を測定するための導電材を含むプローブ本体からなる基板検査用プローブ。
【請求項２】
請求項１において、前記プローブ本体はコイルバネからなる。
【請求項３】
請求項１において、前記プローブ本体は高炭素鋼、ステンレス鋼、ベリリウム鋼、タングステン、ニッケルからなる群から選択される導電部からなる。
【請求項４】
請求項３において、前記プローブ本体は導電部に形成された膜からなり、前記膜は金、ロジウム、パラジュームからなる群から選択される材料からなる。
【請求項５】
請求項１において、前記圧縮バネの線径は、前記圧縮バネの外径の約１／２２から１／４である。
【請求項６】
請求項１において、前記圧縮バネのストロークは、約５０μｍから約５００μｍである。
【請求項７】
圧縮バネからなり、被検査基板の電気的特性を測定するための導電材を含む検査用プローブと、
前記検査用プローブを保持する保持部材、とからなる基板検査用治具。
【請求項８】
請求項７において、前記保持部材は接続線を繋ぐ貫通孔を有しており、前記接続線はプローブと電気的に接続する電極部を有している検査用治具。
【請求項９】
請求項８において、前記プローブは先端部分及び先端部分とは反対側の後端部分を有し、先端部分は被検査用基板に接触するよう配置されており、後端部分は前記保持部材の貫通孔内に配置されている検査用治具。
【請求項１０】
請求項９において、前記貫通孔は第１開口と第２開口からなり、前記電極部は第１開口内、前記プローブの後端部は前記貫通孔の第２開口内に位置している検査用治具。
【請求項１１】
請求項７において、前記プローブはコイルバネからなる検査用治具。
【請求項１２】
請求項８において、前記プローブはコイルバネからなり、前記電極部は前記コイルバネ内に位置している検査用治具。
【請求項１３】
請求項８において、前記プローブと前記接続線は単一の導電体の一部である検査用治具。
【請求項１４】
圧縮バネからなり、被検査基板の電気的特性を測定するための導電材を含むプローブと、
前記プローブと前記基板の検査点とを接触させ、
前記プローブの一つを介し、前記検査点に電流を流し、
別のプローブで電圧を測定する基板の検査方法。
【請求項１５】
請求項１４において、前記圧縮バネを前記被検査基板の検査点に押しつける検査方法。
【請求項１６】
請求項１５において、コイルバネと前記基板の検査点とを接触させながら、コイルバネを圧縮することでなる前記圧縮バネを押しつける検査方法。
【請求項１７】
請求項１６において、前記コイルバネの円形端部と、前記基板の検査点に位置する略半球状の電極部の表面とを接触させる検査方法。
【請求項１８】
請求項１７において、直径が前記基板の検査点に位置する電極部の直径の約１／２から約１／４であるコイルバネの円形端部に接触させる検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２００８年１０月２８日付申請の米国仮特許出願６１／１０８，９２５の権利を主張し、その全ての内容は、ここに参照により取り入れられている。
【０００２】
本発明は、基板の配線パターンの検査を行うための検査用プローブとその検査用プローブを有する検査用治具とその検査用治具を用いて配線パターンの電気特性を測定する検査方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
プリント配線板には、ＩＣチップと、ＩＣチップに接続する配線パターンがあり、電気信号は配線パターンを介し、ＩＣチップに伝達される。配線パターンの抵抗値は、ＩＣチップへの電気信号の伝達や電力供給の効率に影響を及ぼす。配線パターンの抵抗値は、基板の良否を検査する際測定される。抵抗値を測定する方法の一つに、ニードルピンを使用し配線パターンの連続性を検査する４端子測定法がある。この方法について、図７（Ａ）、図７（Ｂ）を参照して簡単に説明する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２７９１３３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図７（Ａ）、図７（Ｂ）は従来の検査用治具のプローブ（ニードルピン）２２０、２３０、及びバンプ９２を有する基板９０の略図である。基板９０に形成された配線パターンの抵抗値を測定する方法として、２本のニードルピン２２０、２３０を半球状のバンプ９２に接触させる。図７（Ａ）は、ニードルピン２２０、２３０の先端がバンプ９２と接触する様子を示している。ニードルピン２２０、２３０はバンプ９２と確実に接触するとは限らず、図７（Ｂ）のように、ニードルピン２２０の先端がバンプ９２と接触できないこともある。半球状のバンプ９２に、弾力性を有するワイヤからなる２本のニードルピン２２０、２３０を接触させると上記の問題が起こる可能性がある。２本の細いニードルピンを１つのバンプに接触させる４端子測定法では、図７（Ｂ）に示すように、接触させることが困難になりやすい。
【０００６】
プリント配線板のファイン化に伴って、検査点のバンプは小さくなると予想される。バンプが小さくなると、図７（Ｂ）のような現象は、さらに、起こりやすくなる。そのため、より正確で信頼性の高い測定ができる検査用治具が求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、基板検査用プローブを提供する。一実施形態では、プローブは圧縮バネからなり、被検査基板の電気的特性を測定するための導電材を含むプローブ本体からなる。
【０００８】
また、本発明では基板検査用治具を提供する。一実施形態によれば、検査用治具はプローブ及びプローブを保持する保持部材とを含む。プローブは圧縮バネからなり、被検査基板の電気的特性を測定するための導電材を含む。
【０００９】
さらに、本発明では基板検査方法を提供する。本発明の一実施形態によれば、検査方法は、プローブを用い、プローブと基板の検査点とを接触させ、１本のプローブを介し検査点に電流を流し、別のプローブで電圧を測定する。各プローブは圧縮バネからなり、被検査基板の電気的特性を測定するための導電材を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る検査用治具と被検査用基板の略側面図である。
【図２】図２（Ａ）は図１に破線で示す円Ｃ内の拡大側面図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の断面図であり、図２（Ｃ）は図２（Ａ）、（Ｂ）に示すプローブの底面図である。
【図３】図３（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第１実施形態に係る検査用プローブの側面図であり、プローブが被検査用基板に形成されたバンプと接触する時の挙動を示す図である。
【図４】図４（Ａ）は本発明の第２実施形態に係る検査用治具と被検査用基板の側面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）に破線で示す円Ｃ内の拡大断面図である。
【図５】図５（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第２実施形態に係る検査用プローブの側面図であり、プローブが被検査用基板に形成されたバンプと接触する時の挙動を示す図である。
【図６】図６は、本発明の第３実施形態に係る検査用治具と被検査用基板の側面図である。
【図７】図７（Ａ）、（Ｂ）は、従来技術に係る検査用プローブの略図であり、図７（Ａ）はプローブの先端が基板に形成されたバンプに接触している状態を示す図、図７（Ｂ）はプローブの先端がバンプに接触していない状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
[第１実施形態]
本発明の第１実施形態に係る基板検査用の治具、方法、プローブについて、図１〜図３（Ｃ）を参照して説明する。
【００１２】
図１は、第１実施形態に係る検査用治具１０と被検査用基板９０の略側面図である。検査用治具１０は、基板９０の電気的特性を測定するための治具である。図で示した実施形態では、基板９０には一方の面に形成されたバンプ（電極；検査点）９２と、もう一方の面に形成されたパッド９４がある。バンプ９２とパッド９４は、基板９０に形成された配線パターン（図示せず）を介して接続されている。検査用治具１０は、４端子法により配線パターンの抵抗値を測定するために用いられる。検査用治具１０は、基板９０の電気的特性を測定する測定装置を含む検査システム（図示せず）の一部であり、接続線２２を介し検査システムの測定装置に繋がっている。
【００１３】
検査用治具１０は、検査用プローブ（以下、プローブという）２８と、プローブ２８を保持する保持部材１２とを含む。プローブ２８は圧縮バネからなり、基板９０の電気的特性を測定するための導電材を含む。一例として、接続線２２と電気的に接続しているプローブ２８は、測定する際略半球状のバンプ９２と接触する。保持部材１２は、接続線２２と接続している貫通孔１２ａを有している。接続線２２は、プローブ２８と電気的に接続している電極部２２ｂ−１、２２ｂ−２に露出している導電部を有している。電極部２２ｂ−１、２２ｂ−２は、保持部材から基板９０側に突出している。
【００１４】
４端子法では、４本のプローブ２８が測定に用いられる。プローブ２８は、電流供給用のプローブ２８−１及び電圧測定用のプローブ２８−２からなる。プローブ２８は検査用治具１０内に位置しており、一対の電流供給用のプローブ２８−１と電圧測定用のプローブ２８−２が同一のバンプ９２に接触している。もう一対の電流供給用のプローブ２８−１と電圧測定用のプローブ２８−２は、隣接するバンプ９２に接触している。基板９０の電気的特性を測定する際に、電流供給用のプローブ２８−１を介しバンプ９２の１つに電流を流し、電圧測定用のプローブ２８−２により電圧を測定する。
【００１５】
バンプ９２と接触するため、プローブ２８はバンプ９２側へ基板９０に対し垂直にストロークする。基板９０に対し垂直方向にストロークするプローブ２８において、貫通孔１２ａは基板９０に対し略垂直に形成されている。測定中、プローブ２８の先端部分は、略半球状のバンプ９２の傾斜面と接触し、プローブ２８はバンプ９２にさらに押し付けられる。プローブ２８は保持部材１２により保持され、バンプ９２に押し付けられた一対のプローブ２８は、互いにバンプ９２の外方向へわずかに撓む。
【００１６】
プローブ２８の全長ＳＳは、例えば、約１００μｍから約６００μｍであり、外径ＳＤは約２０μｍから約１００μｍである。プローブ２８のピッチＳＰは約３０μｍから約１４０μｍであり、電流供給用のプローブ２８−１と電圧測定用のプローブ２８−２との間隔ＳＡは、約５μｍから約３０μｍである。隣接するバンプを測定するプローブ間の最小間隔ＳＮ、は約５μｍから約４０μｍである。プローブ２８はコイルバネ、板バネ等の圧縮バネからなるが、コイルバネが好ましい。プローブ２８のストロークは、約５０μｍから約５００μｍである。
【００１７】
基板９０は適切なサイズのバンプ９２を有している。例えば、バンプ９２の直径ＢＤは、約５０μｍから約１２０μｍであり、ピッチＢＰは約１１０μｍから約１８０μｍである。
【００１８】
図２（Ｃ）はプローブ２８の底面図である。プローブ２８の外径ＳＤは、約２０μｍから約１００μｍであり、内径ＳＣは、約１０μｍから約８０μｍである。外径ＳＤは、プローブ２８が互いに接触することなく、プローブ２８とバンプ９２を確実に接触させることができる、バンプ９２の直径ＢＤの約１／２から約１／４であることが望ましい。バネの外径ＳＤを直径ＢＤの１／４未満にすると、精密な製造が困難になることがある。
【００１９】
一例を挙げれば、プローブ２８はワイヤ、例えば、線径約５μｍから約２０μｍのピアノ線（高炭素鋼線）からなる。ワイヤの直径は、プローブ２８の外径ＳＤの約１／２２から約１／４であることが望ましく、優れた弾力性を持つ小径のバネからなることが望ましい。ワイヤの直径を外径ＳＤの１／２２未満にすると、耐久性が低下することもある。
【００２０】
バネのストロークは、約５０μｍから約５００μｍの範囲であることが望ましい。ストロークがこの範囲内であれば、バンプ９２高さのバラツキ、被検査用基板のうねりに対応して、適切な測定を行うことができる。バネのストロークが５００μｍを越えると、バンプ９２に押し付けられる際、垂直方向から大幅に撓むことがある。対して、プローブ２８のバネが所望の範囲内であれば、バンプ９２に押し付けられたり引き離される際、より垂直方向への伸縮が可能となる。そのため、プローブ２８がバンプ９２に適切に接続することができる。
【００２１】
プローブ２８がバンプ９２に押し付けられる際、バネの荷重は、例えば、約０．２ｇｆから約６ｇｆであるが、約０．５ｇｆから約５ｇｆの範囲が望ましい。この範囲内であれば、被検査基板の電気的特性を正確に測定できる上、製品の歩留まりが高くなる。なぜなら、バネがバンプに接触することでバンプに形成される打刻が小さくなるからである。また、バネとバンプとの接触圧力が適切な値となるので、バンプとバネの接触抵抗が低くなる。
【００２２】
バネのピッチは、バネの平均径の１／２以下が好ましい。バネの平均径は（バネの外径＋バネの内径）／２で、バネの外径ＳＤと内径ＳＣの合計の半分となる。プローブ２８がコイルバネからなる時、バネの全長ＳＳをピッチで割ったものが巻数となる。
【００２３】
バネ同士の絡みの防止やバネとバンプの接触の改善のため、バネの下端は閉じていることが好適である（図２（Ｃ）参照）。
【００２４】
図２（Ａ）は図１に示す円Ｃ内の拡大図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の断面図である。接続線２２の一部は、保持部材１２の貫通孔１２ａに挿入されている。接続線２２は、導電部２２ｃと該導電部２２ｃを被覆する絶縁膜２２ａとからなっている。例えば、接続線２２は銅線と該銅線を被覆するエナメル膜とからなる。エナメル被覆の代わりに、テフロン（登録商標）被覆を用いることもできる。接続線２２は、貫通孔１２ａの内壁にエポキシ系の接着剤等の接着剤１４を介して固定されている。接続線２２の直径は、例えば、約１０μｍから約１００μｍで、導電部２２ｃ（銅線など）の外径は、例えば、約５μｍから約８０μｍである。接続線２２の長さは特に限定されるものではないが、全長は、例えば、約１００ｍｍから約１，０００ｍｍである。
【００２５】
図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、電極部２２ｂ−１、２２ｂ−２は、圧縮バネからなるプローブ２８−１、２８−２に挿入されている。プローブ２８は、基板９０のバンプ９２に接触する先端部分Ｓと、先端部分Ｓとは反対側の後端部分Ｆを有している。電極部２２ｂ−１、２２ｂ−２はプローブ２８の後端部分Ｆに形成されており、そのため、プローブ２８と電極部２２ｂ−１、２２ｂ−２とは電気的に接続されている。先端部分Ｓから電極部２２ｂ−１、２２ｂ−２に接続されている後端部分Ｆまでの全体を通して、圧縮バネ、とりわけコイルバネであることが望ましい。
【００２６】
図２（Ｂ）は図２（Ａ）の断面図である。接続線２２は、銅からなる導線等の導電部２２Ｃ，導電部２２ｃを被覆する絶縁膜２２ａからなっている。プローブ２８は、絶縁膜が除去されている接続線２２の先端部分（電極部２２ｂ−１、２２ｂ−２）に接続されている。プローブ２８−１、２８−２と、該プローブ２８−１、２８−２内に挿入された電極部２２ｂ−１、２２ｂ−２との接続をよくするために、プローブ２８−１、２８−２と電極部２２ｂ−１、２２ｂ−２は、半田等の導電材２４を介して接続されている。半田の代わりに、例えば導電性ペーストもしくは導電接着剤ペーストを用いて、電極部とバネを固定しても良い。また、銅線等の導電部２２Ｃにプローブ２８をカシメることもできる。
【００２７】
プローブ２８は、例えば、高炭素鋼、ステンレス鋼、ベリリウム銅、タングステン、ニッケル等の圧縮バネからなる。これら材質からなる圧縮バネは、弾力性と耐久性とを兼ねそろえ、長期に渡り使用することが可能となる。これら材質の上部には、耐久性を持たせるために膜が形成されている。例えば、プローブ２８の表面には金めっき膜が形成されている。金めっき膜の代わりに、例えば、ロジウムめっき膜、パラジュームめっき膜を形成しても良い。これらのめっき膜をバネの表面に形成することでバネの摩耗限度を上げ、耐久性を向上させることができる。そのため、長期に渡りプローブ２８を使用することが可能となる。さらに、プローブ２８と電極部２２ｂ−１、２２ｂ−２を固定するための導電材２４（半田等）の接着性を改善すると共に、接触抵抗を軽減することもできる。なお、プローブ２８は、例えば電鋳品を用いて形成することも可能である。
【００２８】
バンプ９２と接触する部分を除き、プローブ２８の表面に絶縁膜を形成しても良い。これにより、プローブ２８同士が接触しても、相互の絶縁を保つことが可能である。
【００２９】
図３（Ａ）〜（Ｃ）は、プローブ２８−１、２８−２が被検査用基板９０の略半球状バンプ９２に接触する様子を示す図である。本実施形態では、プローブ２８−１は電流供給、プローブ２８−２は電圧測定の機能を果たす。図３（Ａ）は、バンプ９２と接触する前のコイルバネからなるプローブ２８−１、２８−２を示している。図３（Ｂ）は、プローブ２８−１、２８−２の先端がバンプ９２の上部に接触する様子を示している。図３（Ｃ）は、図３（Ｂ）の状態から、さらに、プローブ２８−１、２８−２を基板９０へ押し込んだ状態を示している。最初にバネ（プローブ２８−１，２８−２）の先端が略半球状のバンプ９２に接触した後、バネが圧縮されるとバネはバンプ９２の外方向へ撓む。プローブ２８−１、２８−２の先端がバンプ９２に押し付けられると、バネの力はバンプ９２を押す方向に働くので、プローブ２８−１、２８−２とバンプ９２とが確実に接触する。バネをプローブ２８−１、２８−２に用いることで、小径（例えば、約３０〜約１００μｍ）の電極（バンプ）を有する基板の電気的特性を精度良く測定することができる。バネはバンプ９２に押し付けられる際容易にその配置を変え、プローブ２８−１、２８−２の円形先端部分がバンプ９２の方へ正しく向きやすい。従って、プローブ２８−１、２８−２の円形先端部分は、微細径のバンプ９２とも確実に接触することができる。このため、基板の電気的特性を４端子法により測定する場合、検査用プローブは圧縮バネからなることが望ましい。
【００３０】
[第２実施形態]
図４（Ａ）は本発明の第２実施形態に係る検査用治具２１０と被検査用基板９０の側面図である。なお、先の実施形態と同一の部材には、同一の符号を付して説明を省略する。検査用治具２１０は、被検査基板の電気的特性を４端子法で測定する時に用いられる。図で示した実施形態では、基板９０には一方の面に形成されたバンプ（電極；検査点）９２と、もう一方の面に形成されたパッド９４がある。バンプ９２とパッド９４は、基板９０に形成された配線パターン（図示せず）を介して接続されている。検査用治具２１０は、配線パターンの抵抗値を測定するために用いられる。
【００３１】
検査用治具２１０は、検査用プローブ２２８と、プローブ２２８を保持する保持部材２１２とを含む。検査用治具２１０は、接続線２２２を介し検査システム（図示せず）に接続されている。保持部材２１２は貫通孔２１２ａを有し、接続線２２２の一部は貫通孔２１２ａに挿入されている。接続線２２２は、プローブ２２８と電気的に接続している電極部２２２ｂ−１、２２２ｂ−２に露出している導電部を有している。電極部２２２ｂ−１、２２２ｂ−２は、保持部材２１２から突出していない。プローブ２２８は、電流供給用のプローブ２２８−１または電圧測定用のプローブ２２８−２として機能する圧縮バネからなる。一対の電流供給用のプローブ２２８−１と電圧測定用のプローブ２２８−２は、基板９０のバンプ９２に同時に接触させるためにある。第１実施形態とは異なり、電流供給用のプローブ２２８−１と電圧測定用のプローブ２２８−２の後端部分（バンプ９２と接触する端とは反対側の端）は、保持部材２１２の貫通孔２１２ａ内に位置している。
【００３２】
プローブ２２８の全長ＳＳは、例えば、約１００μｍから約６００μｍであり、外径ＳＤは、約２０μｍから約１００μｍである。ピッチＳＰは約３０μｍから約１４０μｍであり、電流供給用のプローブ２２８−１と電圧測定用のプローブ２２８−２との間隔ＳＡは、約５μｍから約３０μｍである。隣接するバンプを測定するプローブ間の最小間隔ＳＮは、約５μｍから約４０μｍである。プローブ２２８はコイルバネ等の圧縮バネからなる。測定中、プローブ２２８がバンプ９２に押し付けられる際、バネの荷重は、例えば、約０．２ｇｆから約６ｇｆであるが、約０．５ｇｆから約５ｇｆの範囲が望ましい。プローブ２２８のストロークは、例えば、約５０μｍから約５００μｍである。貫通孔２１２ａ内に位置しているプローブ２２８の一部分の深さＰＤは、例えば、約１０μｍから約５００μｍであるが、約５０μｍから約５００μｍの範囲が望ましい。プローブ２２８は、例えば、線径約５μｍから約２０μｍのピアノ線（高炭素鋼線）からなる。
【００３３】
基板９０は適切なサイズのバンプ９２を有している。例えば、バンプ９２の直径ＢＤは約５０μｍから約１２０μｍであり、ピッチＢＰは約１１０μｍから約１８０μｍである。
【００３４】
図４（Ｂ）は図４（Ａ）に示す円Ｃ内の拡大断面図である。電流供給用のプローブ２２８−１は、接続線２２２の電極部２２２ｂ−１に固定され、電圧測定用のプローブ２２８−２は、接続線２２２の電極部２２２ｂ―２に固定されている。接続線２２２は、銅からなる導線等の導電部２２２ｃ，導電部２２２ｃを被覆するエナメル膜等の絶縁材料からなっている。エナメル被覆の代わりに、例えば、テフロン（登録商標）被覆を用いることもできる。接続線２２２は保持部材２１２の貫通孔２１２ａの内壁に、エポキシ系接着剤等の接着剤２１４を介して固定されている。接続線２２２の直径は、例えば、約１０μｍから約１００μｍである。銅線等の導電部２２２ｃの外径は、例えば、約５μｍから約８０μｍである。接続線２２２の長さは特に限定されるものではないが、全長は、例えば、約１００ｍｍから約１，０００ｍｍである。
【００３５】
プローブ２２８−１、２２８−２を電極部２２２ｂ−１、２２２ｂ−２に固定するために、導電部２２２ｃには半田等の導電材２２４が用いられている。半田の代わりに、例えば導電性ペーストもしくは導電接着剤ペーストを用いて、電極部２２２ｂ−１、２２２ｂ−２とプローブ２２８−１、２２８−２を固定しても良い。また、銅線等の導電部２２２Ｃにプローブ２２８をカシメることもできる。
【００３６】
図５（Ａ）〜（Ｃ）は、電流供給用のプローブ２２８−１と電圧測定用のプローブ２２８−２がバンプ９２に接触する時の様子を示す図である。図５（Ａ）は、バンプ９２と接触する前のプローブ２２８−１、２２８−２を示している。図５（Ｂ）は、プローブ２２８−１、２２８−２の先端がバンプ９２の上部に接触する様子を示している。図５（Ｃ）は、図５（Ｂ）の状態から、さらに、プローブ２２８−１、２２８−２を基板９０へ押し込んだ状態を示している。第１実施形態と同様に、圧縮バネからなるプローブ２２８−１、２２８−２及びバネはバンプ９２に押し付けられる際容易にその配置を変え、プローブ２２８−１、２２８−２の円形先端部分がバンプ９２の方へ正しく向きやすい。図５（Ｃ）に示すように、プローブ２２８−１、２２８−２がバンプ９２に押し付けられる時、プローブ２２８−１、２２８−２の円形先端部分は、微細径のバンプ９２とも確実に接触することができる。
【００３７】
図５（Ａ）に示すように、電流供給用のプローブ２２８−１と電圧測定用のプローブ２２８−２の後端部分（バンプ９２と接触する端とは反対側の端）は、貫通孔２１２ａ内に位置している。従って、図５（Ｃ）に示すように、プローブ２２８−１、２２８−２がバンプ９２に押し付けられ、プローブ２２８−１、２２８−２の一部がバンプ９２の外方向へ撓む時、プローブ２２８−１、２２８−２の後端部分は保持部材２１２の貫通孔２１２ａ内で伸びる。また、図５（Ｃ）のプローブ２２８−１、２２８−２が図５（Ｂ）に示す状態に戻る時、プローブ２２８−１、２２８−２の後端部分は貫通孔２１２ａ内で縮む。このため、保持部材２１２から突出しているプローブ２２８−１、２２８−２の一部は、より垂直にストロークでき、電流供給用のプローブ２２８−１と電圧測定用のプローブ２２８−２が絡みにくくなる。従って、電流供給用のプローブ２２８−１と電圧測定用のプローブ２２８−２は、絡みを避けるため相互間の間隔を広く取る必要がなく、小径のバンプに同時に接触する際、接近した位置に置くことができる。このため、４端子法を用いた検査用治具２１０により、微細径のバンプを有する基板の電気的特性を正確に測定することができる。
【００３８】
また、プローブ２２８の後端部分を貫通孔２１２ａ内に置くことにより、保持部材２１２から突出するプローブ２２８の部分が短くなる。それにより、プローブ２２８同士の接触や絡みが少なくなり、短絡のリスクを減らすことができる。
【００３９】
[第３実施形態]
図６は、第３実施形態に係る検査用治具３１０と被検査用基板９０の側面図である。先の実施形態と同一の部材には、同一の符号を付して説明を省略する。検査用治具３１０は、被検査基板の電気的特性を４端子法で測定する時に用いられる。図で示した実施形態では、基板９０には一方の面に形成されたバンプ（電極；検査点）９２と、もう一方の面に形成されたパッド９４がある。バンプ９２とパッド９４は、基板９０に形成された配線パターン（図示せず）を介して接続されている。検査用治具３１０は、配線パターンの抵抗値を測定するために用いられる。
【００４０】
検査用治具３１０は、プローブ３２８と、プローブ３２８を保持する保持部材３１２とを含む。検査用治具３１０は、接続線３２２を介し検査システム（図示せず）に接続されている。接続線３２２は、検査システムの測定装置と電極部３２２ｂとを接続している。プローブ３２８は、電流供給用のプローブ３２８−１または電圧測定用のプローブ３２８−２として用いられる。保持部材３１２は、第１開口３１２ａと第２開口３１２ｂからなる貫通孔３１２ｃを有する。第１開口３１２ａと第２開口３１２ｂでは直径が異なり、第１開口３１２ａの直径は第２開口３１２ｂの直径より小さい。第１開口３１２ａの直径は、例えば、約８μｍから約３０μｍであり、第２開口３１２ｂの直径は、例えば、約２５μｍから約１１５μｍである。電極部３２２ｂは、第１開口内に位置し、第１開口３１２ａの内壁に、エポキシ系接着剤等の接着剤を介して固定されている。プローブ３２８の後端部分は、第２開口３１２ｂ内に位置している。
【００４１】
本実施形態では、プローブ３２８、電極部３２２ｂ、接続線３２２は、ワイヤ等の一つの導電体からなる。そのため、測定中、電流はワイヤを介してバンプ９２に供給される。ワイヤには、例えば、線径約５μｍから約２０μｍのピアノ線（高炭素鋼線）がある。プローブ３２８は、導電体の端部を圧縮バネ（コイルバネが望ましい）に成形することで形成される。電極部３２２ｂは、プローブ３２８の後端（バンプ９２と接触する端とは反対の端）から直接延びている所定長さ（図６に示す例の第１開口３１２ａの深さと同一）の導電体からなっている。接続線３２２は電極部３２２ｂの後端（プローブ３２８と直接接続している端とは反対の端）から直接延びている所定長さのワイヤからなっている。本実施形態では、基本的に電極部３２２ｂは接続線３２２の伸張部分であり、この配置によりプローブ３２８と接続線３２２間の直接接続が可能となる。
【００４２】
プローブ３２８の全長ＳＳは、例えば、約１００μｍから約６００μｍであり、外径ＳＤは、例えば、約２０μｍから約１００μｍである。プローブ３２８のピッチＳＰは、例えば、約３０μｍから約１４０μｍである。電流供給用のプローブ３２８−１と電圧測定用のプローブ３２８−２の間隔ＳＡは、約５μｍから約３０μｍである。隣接するバンプを測定するプローブ間の最小間隔ＳＮは、例えば、約５μｍから約４０μｍである。プローブ３２８は、コイルバネ等の圧縮バネからなる。測定中、プローブ３２８がバンプ９２に押し付けられる際、バネの荷重は、例えば、約０．２ｇｆから約６ｇｆであるが、約０．５ｇｆから約５ｇｆの範囲が望ましい。プローブ３２８のストロークは、例えば、約５０μｍから約５００μｍである。第２開口３１２ｂに位置しているプローブ３２８の一部分の深さＰＤは、例えば、約１０μｍから約５００μｍであるが、約５０μｍから約３００μｍの範囲が望ましい。接続線３２２の長さは特に限定されるものではないが、全長は、例えば、約１００ｍｍから約１，０００ｍｍである。
【００４３】
基板９０は適切なサイズのバンプ９２を有している。例えば、バンプ９２の直径ＢＤは約５０μｍから約１２０μｍであり、ピッチＢＰは約１１０μｍから１８０μｍである。
【００４４】
本実施形態では、プローブ３２８の一部分は第２開口３１２ｂに位置している。従って第２実施形態と同様に、第２開口３１２ｂの内壁がプローブ３２８の伸縮のガイドとして機能する。そのため、プローブ３２８はより垂直にストロークでき、電流供給用のプローブ３２８−１と電圧測定用のプローブ３２８−２が絡みにくくなる。従って、電流供給用のプローブ３２８−１と電圧測定用のプローブ３２８−２は、絡みを避けるため相互間の間隔を広く取る必要がなく、小径のバンプに同時に接触する際、接近した位置に置くことができる。また、第３実施形態では、プローブ３２８と電極部３２２ｂと接続線３２２が一つの導電体から形成されている。そのため、プローブ３２８と電極部３２２ｂ間や、電極部３２２ｂと接続線３２２間の接続が、別々の導電体により形成された部材間の接続よりも強度が高くなる。これにより、検査用治具３１０は、基板の電気的特性を信頼性高く測定できる。
【００４５】
また、プローブ３２８の後端部分を第２開口３１２ｂ内に置くことにより、保持部材３１２から突出するプローブ３２８の部分が短くなる。そのため、プローブ３２８同士の接触や絡みが少なくなり、短絡のリスクを減らすことができる。
【００４６】
次の実施例は本発明をさらに説明したものであるが、本発明の範囲を限定するものではない。
【００４７】
(第１実施例)
被検査基板の一方の面には、ピッチＢＰ（１３０μｍ）で、直径ＢＤ（７０μｍ）の半田バンプが形成されている。基板のもう一方の面にはパッドが形成されている。バンプとパッドは、基板に形成された配線パターンを介して接続されている。検査用治具は、基板の配線パターンの抵抗値を測定するために用いられる。バンプは略半球状である。
【００４８】
検査用治具は、保持部材と圧縮バネからなるプローブを有している。保持部材は、接続線が挿入されている貫通孔（孔径３５μｍ）を有している。接続線は、貫通孔の内壁にエポキシ系接着剤を介して固定されている。接続線は、銅線と該銅線を被覆するエナメル膜とからなり、電極部と検査システムとを電気的に接続している。電極部は接続線の一端であって、銅線が露出している部分である。電極部は保持部材から突出しており、バネ（プローブ）の内部に挿入され、バネの外側から半田で接合されている。プローブは、電流供給用のプローブと電圧測定用のプローブからなり、基板のバンプに同時に接触するよう配置されている。
【００４９】
接続線は、全長５００ｍｍで、径３０μｍ（銅線の外径：２０μｍ）である。バネ（プローブ）は、線径８μｍの金めっきされたピアノ線（高炭素鋼線）からなり、バネの寸法等は全長ＳＳ（３００μｍ）、ストローク１００μｍ、外径ＳＤ（５０μｍ）、ピッチＳＰ（６０μｍ）である。電流供給用のプローブと電圧測定用のプローブとの間隔ＳＡは、１０μｍである。隣接するバンプを測定するバネとバネの最小間隔ＳＮは１３μｍである。
【００５０】
プローブの先端がバンプと接触した後、プローブはバネ荷重０．６ｇｆでバンプに押し付けられる。２本のプローブの下部は互いにバンプの外方向へ撓み、バンプと確実に接触する。
【００５１】
（第２実施例）
被検査基板の一方の面には、ピッチＢＰ（１２３μｍ）で、直径ＢＤ（７０μｍ）の半田バンプが形成されている。基板のもう一方の面にはパッドが形成されている。バンプとパッドは、基板に形成された配線パターンを介して接続されている。検査用治具は、基板の配線パターンの抵抗値を測定するために用いられる。バンプは略半球状である。
【００５２】
検査用治具は、保持部材と圧縮バネからなるプローブを有している。保持部材は、接続線が挿入されている貫通孔（孔径３５μｍ）を有している。接続線は、貫通孔の内壁にエポキシ系接着剤を介して固定されている。接続線は、銅線（外径２０μｍ）と該銅線を被覆するエナメル膜とからなり、銅線の一部を露出して形成する電極部を有している。電極部はプローブの内部に挿入され、半田で接合されている。プローブの後端部分は、保持部材の貫通孔内に位置している。プローブは、電流供給用のプローブと電圧測定用のプローブからなり、基板のバンプに同時に接触するよう配置されている。
【００５３】
接続線は、全長５００ｍｍで、径３０μｍである。貫通孔内のプローブの深さ（ＰＤ）は、１００μｍである。保持部材から突出しているプローブの長さは、２００μｍである。バネ（プローブ）は線径８μｍの金めっきされたピアノ線（高炭素鋼線）からなる。プローブの全長（ＳＳ）は３００μｍ、ストロークは１００μｍで外径（ＳＤ）は５０μｍ、ピッチ（ＳＰ）は６０μｍである。電流供給用のプローブと電圧測定用のプローブとの間隔ＳＡは、１０μｍである。隣接するバンプを測定するバネとバネの最小間隔ＳＮは、１３μｍである。
【００５４】
電流供給用のプローブと電圧測定用のプローブがバネ荷重０．６ｇｆでバンプに押し付けられる際、バンプに接触した後２本のバネがバンプの外方向へそれぞれ撓む。このため、微細径のバンプに２本のバネが確実に接触できる。プローブの後端部分は、保持部材に形成された貫通孔内で伸縮し、バネは垂直にストロークする。また、プローブの後端部分は貫通孔内に位置しているため、バネの突出量は短くなる。そのため、バネは互いに接触したり絡むことなく、短絡を防ぐことができる。
【００５５】
（第３実施例）
被検査基板の一方の面には、ピッチＢＰ（１２３μｍ）で、直径ＢＤ（７０μｍ）の半田バンプが形成されている。基板のもう一方の面にはパッドが形成されている。バンプとパッドは、基板に形成された配線パターンを介して接続されている。検査用治具は、基板の配線パターンの抵抗値を測定するために用いられる。バンプは略半球状である。
【００５６】
検査用治具は、保持部材と圧縮バネからなるプローブを有している。保持部材は、第１開口（孔径２０μｍ）と第２開口（孔径５５μｍ）とからなる貫通孔を有している。検査用治具は、接続線を介して検査システムに接続されている。接続線は、第１開口の内壁にエポキシ系接着剤を介して固定されている電極部を有している。プローブの後端部分は、第２開口に位置している。
【００５７】
プローブは、電流供給用のプローブと電圧測定用のプローブとからなり、基板のバンプに同時に接触するよう配置されている。プローブ（バネ）、電極部、及び接続線はピアノ線（高炭素鋼線）からなる。ワイヤの端部をコイル状に成形することで、プローブが形成されている。バネから直接伸びているワイヤの一部（長さ：５００μｍ）が電極部である。電極部から直接伸びているワイヤの一部（長さ：５００ｍｍ）が接続線である。ピアノ線は、線径８μｍである。プローブの寸法等は、全長ＳＳ（３００μｍ）、ストローク１００μｍ、外径ＳＤ（５０μｍ）、ピッチＳＰ（６０μｍ）である。電流供給用のプローブと電圧測定用のプローブとの間隔ＳＡは、１０μｍである。プローブの後端部分は、垂直な深さＰＤが１００μｍである保持部材の第２開口内に位置している。プローブの残部（長さ２００μｍ分）が、保持部材から突出している。
【００５８】
電流供給用のプローブと電圧測定用のプローブがバネ荷重０．６ｇｆでバンプに押し付けられる際、バンプに接触した後２本のバネがバンプの外方向へそれぞれ撓む。プローブの後端部分は、保持部材に形成された第２開口内で伸縮し、バネは垂直にストロークする。プローブの後端部分は第２開口内に位置しているため、バネの突出量は短くなる。そのため、バネは互いに接触したり絡むことなく、短絡を防ぐことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本明細書中で引用する刊行物、特許出願および特許を含むすべての文献を、各文献を個々に具体的に示し、参照して組み込むのと、また、その内容のすべてをここで述べるのと同じ限度で、ここで参照して組み込む。
【００６０】
本発明の説明に関連して（特に、特許請求の範囲に関連して）用いられる名詞及び同様な指示語の使用は、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、単数および複数の両方に及ぶものと解釈される。語句「備える」、「有する」、「含む」および「包含する」は、特に断りのない限り、オープンエンドターム（すなわち「〜を含むが限定しない」という意味）として解釈される。本明細書中の数値範囲の具陳は、本明細書中で特に指摘しない限り、単にその範囲内に該当する各値を個々に言及するための略記法としての役割を果たすことだけを意図しており、各値は、本明細書中で個々に列挙されるかのように、明細書に組み込まれる。本明細書中で説明されるすべての方法は、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、あらゆる適切な順番で行うことができる。本明細書中で使用するあらゆる例または例示的な言い回し（例えば「など」）は、特に主張しない限り、単に本発明をよりよく説明することだけを意図し、本発明の範囲に対する制限を設けるものではない。明細書中の如何なる言い回しも、本発明の実施に不可欠である、請求項に記載されていない要素を示すものとは解釈されないものとする。
【００６１】
本明細書中では、発明を実施するため本発明者が知っている最良の形態を含め、本発明の好ましい実施の形態について説明している。当業者にとっては、上記説明を読んだ上で、これらの好ましい実施の形態の変形が明らかとなろう。本発明者は、熟練者が適宜このような変形を適用することを期待しており、本明細書中で具体的に説明される以外の方法で発明が実施されることを予定している。従って本発明は、準拠法で許されているように、本明細書に添付された請求項に記載の内容の修正および均等物をすべて含む。さらに、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、好ましい実施の形態で考えられるすべての変形における上記要素のいずれの組合せも本発明に包含される。
【符号の説明】
【００６２】
１０  検査用治具
１２  保持部材
２２  接続線
２２ｂ  銅線
２８  検査用プローブ
９０  基板
９２  バンプ
【図１】
2012506992.tif 000003
【図２Ａ】
2012506992.tif 000004
【図２Ｂ】
2012506992.tif 000005
【図２Ｃ】
2012506992.tif 000006
【図３Ａ】
2012506992.tif 000007
【図３Ｂ】
2012506992.tif 000008
【図３Ｃ】
2012506992.tif 000009
【図４Ａ】
2012506992.tif 000010
【図４Ｂ】
2012506992.tif 000011
【図５Ａ】
2012506992.tif 000012
【図５Ｂ】
2012506992.tif 000013
【図５Ｃ】
2012506992.tif 000014
【図６】
2012506992.tif 000015
【図７Ａ】
2012506992.tif 000016
【図７Ｂ】
2012506992.tif 000017
【国際調査報告】
2012506992.tif 000018
2012506992.tif 000019
2012506992.tif 000020