(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに交差する第１及び第２の方向の少なくとも一方に複数の開口を有する格子状の第１のフレームと、前記開口に個々に配置された複数のプローブブロックとを含み、
前記各プローブブロックは、前記開口に配置された板状の第２のフレームと、該第２のフレームの厚さ方向における一方側に配置された複数の接触子とを含み、
前記第２のフレームはこれの厚さ方向の一方に開放しかつ前記第１及び第２の方向のいずれか一方へ伸びる凹所を備え、
前記各プローブブロックは、さらに、複数のプローブ要素を備えるプローブシートであって前記プローブ要素が前記凹所に対応する箇所に位置するように前記第２のフレームの前記一方の面側に配置されたプローブシートを含み、前記接触子は前記プローブ要素に配置されており、
前記各プローブブロックは、さらに、前記第２のフレームの厚さ方向における前記接触子の高さ位置を前記プローブブロック毎に調整する位置調整機構を含む、電気的接続装置。
【請求項２】
各プローブブロックは、さらに、前記凹所に配置された板状のゴム材を含み、各プローブ要素は片持ち梁状に伸びている、請求項１に記載の電気的接続装置。
【請求項３】
前記プローブシートは、各プローブ要素が独立して変形することを許すように、前記プローブ要素を除く領域において前記ゴム材又は前記第２のフレームに装着されている、請求項２に記載の電気的接続装置。
【請求項４】
前記第２のフレームは、さらに、前記第１のフレームの一方の面に当接された複数の縁部を備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の電気的接続装置。
【請求項５】
前記位置調整機構は、前記接触子の高さ位置を調整すべく弾性ワッシャまたはゴム材の弾性変形量を調整可能なねじ部材を備える、請求項１に記載の電気的接続装置。
【請求項６】
各プローブブロックは、さらに、前記第２のフレームの他方の面に配置された配線シートであって前記プローブ要素に個々に電気的に接続された複数の第１の接続部を備える配線シートを含み、
当該電気的接続装置は、さらに、前記第１の接続部に個々に対応された複数の第２の接続部を一方の面に備える接続基板を含み、
前記第２のフレームはこれの他方の面において前記接続基板の一方の面に前記第２の接続部が対応する第１の接続部に接触する状態に装着されている、請求項１から５のいずれか１項に記載の電気的接続装置。
【請求項７】
前記位置調整機構は、前記第２のフレームに前記凹所の長手方向に間隔をおいて形成された複数のねじ穴であって前記第２のフレームの他方の面から前記凹所に貫通する複数のねじ穴と、前記凹所の底面と前記ゴム材との間に配置された板部材と、前記ねじ穴に個々にねじ込まれて前記板部材に当接可能の複数のねじ部材とを含み、前記接続基板は、さらに、前記ねじ部材を回転させる工具を差し込むための穴を備える、請求項６に記載の電気的接続装置。
【請求項８】
前記ねじ穴は、前記凹所の側の雌ねじ部と、該雌ねじ部に続きかつ前記第２のフレームの前記他方の面に開放する非雌ねじ部とを備え、前記ねじ部材は、前記雌ねじ部に螺合された雄ねじ部と、該雄ねじ部に続く軸部であって前記非雌ねじ部に嵌合されていると共に前記配線シートを貫通して伸びる軸部とを備え、前記接続基板の前記穴は、前記軸部が受け入れられた位置決め穴を含む、請求項７に記載の電気的接続装置。
【請求項９】
さらに、前記接続基板を前記第１のフレームと共同してサンドイッチ状に挟む補強板を含む、請求項６から８のいずれか１項に記載の電気的接続装置。
【請求項１０】
前記第２のフレームに設けられた前記凹所は該第２のフレームの厚さ方向に貫通して形成され、
前記各プローブブロックは、さらに、前記凹所に配置されて当該凹所の長手方向へ伸びる長尺部材と、該長尺部材と前記プローブ要素との間に配置されて前記凹所内をこれの長手方向へ伸びる１以上の弾性体と、前記長尺部材の端部を貫通して前記第２のフレームに螺合された複数のねじ部材とを含む、請求項１項に記載の電気的接続装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体デバイスの検査に用いる電気的接続装置に関し、特にプローブシートを用いた電気的接続装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
集積回路（ＩＣ）のような半導体デバイスは、回路が仕様書通りに動作するか否かの通電試験（検査）をされる。そのような通電試験は、半導体ウエーハからＩＣチップに切り離す前に行われることが多く、また接触子を半導体デバイスの電極に押圧される複数のプローブ又はプローブ要素を備えたプローブカードのような電気的接続装置を用いて行われる。
【０００３】
この種の電気的接続装置の１つとして、複数のプローブ要素を電気絶縁性フィルムに片持ち梁状に形成したプローブシートを格子状のフレームの一方側の面に装着し、半導体ウエーハ上の複数の半導体デバイスを同時に検査する技術がある（特開２００１−２２８１６９号公報）。
【０００４】
上記の従来技術において、電気的接続装置は、一回の通電試験に必要な全てのプローブ要素を電気絶縁性フィルムに形成することによりプローブシートを製造し、そのプローブシートをフレームの開口に配置された板状のゴム材に接着された後、プローブシートをレーザ加工のような適宜な切断技術によりフレームの開口に個々に対応された複数のプローブ領域に分割することにより、製造されている。
【０００５】
【解決しようとする課題】
しかし、上記従来の電気的接続装置では、一回の通電試験に必要な全てのプローブ要素を電気絶縁性フィルムに形成しなければならないから、プローブシートは正常な多数のプローブ要素を備えていなければならない。
【０００６】
このため、１つのプローブ要素が不良であっても、そのプローブシートを不良品とせざるを得ないから、完成したプローブシートの歩留まりが低く、最終的に良品のプローブシートを製造することが困難である。
【０００７】
また、たとえ良品のプローブシートを製造し得たとしても、電気的接続装置への組み立て工程、配線工程においても、不良の組立箇所又は配線箇所が１つでも存在していると、その電気的接続装置を不良品とせざるを得ないから、良品の電気的接続装置を完成させることが困難であった。
【０００８】
本発明の目的は、完成したプローブブロックの歩留まりを高めることにある。
【０００９】
【解決手段、作用及び効果】
本発明に係る電気的接続装置は、  互いに交差する第１及び第２の方向の少なくとも一方に複数の開口を有する格子状の第１のフレームと、前記開口に個々に配置された複数のプローブブロックとを含み、各プローブブロックは、前記開口に配置された板状の第２のフレームと、該第２のフレームの厚さ方向における一方側に配置された複数の接触子とを含む。
【００１０】
本発明の電気的接続装置においては、複数の半導体デバイス用の接触子を複数のグループに分割してプローブブロックをブロック毎に組み立て、それらのプローブブロックをブロック毎に第１のフレームの開口に配置して電気的接続装置に組み立てることができる。
【００１１】
そのため、各プローブブロックに形成すべき接触子の数や、各プローブブロックの組み立て箇所及び配線箇所の数が少なくなるから、不良品となるプローブブロックの数が少なくなり、完成したプローブブロックの歩留まりが高くなる。その結果、完成した電気的接続装置の歩留まりが高くなる。
【００１２】
前記第２のフレームはこれの厚さ方向の一方に開放しかつ前記第１及び第２の方向のいずれか一方へ伸びる凹所を備え、各プローブブロックは、さらに、複数のプローブ要素を備えるプローブシートであって前記プローブ要素が前記凹所に対応する箇所に位置するように前記第２のフレームの前記一方の面側に配置されたプローブシートを含む。前記接触子は前記プローブ要素に配置されている。 さらに、前記各プローブブロックは、前記第２のフレームの厚さ方向における前記接触子の高さ位置を前記プローブブロック毎に調整する位置調整機構を含む。
【００１３】
そのような電気的接続装置においては、複数の半導体デバイス用のプローブ要素を複数のグループに分割してプローブブロックをブロック毎に組み立て、それらのプローブブロックをブロック毎に第１のフレームの開口に配置して電気的接続装置に組み立てることができる。そのため、各プローブシートに形成すべきプローブ要素の数や、各プローブブロックの組み立て箇所及び配線箇所の数が少なくなるから、不良品となるプローブシート及びプローブブロックの数が少なくなり、完成したプローブシート及びプローブブロックの歩留まりが高くなる。その結果、完成した電気的接続装置の歩留まりが高くなる。
さらに、前記各プローブブロックは、該プローブブロック毎に設けられた前記位置調整機構により、第１のフレームに対するこれの厚さ方向における接触子の高さ位置をプローブブロック毎に調整することができる。
【００１４】
各プローブブロックは、さらに、前記凹所に配置された板状のゴム材を含み、各プローブ要素は片持ち梁状に伸びていることができる。そのようにすれば、半導体デバイスの試験時に、プローブ要素にオーバードライブが作用すると、プローブ要素がゴム材を弾性変形させつつ弾性変形するから、プローブ要素と半導体デバイスの電極との接触圧が大きくなる。
【００１５】
前記プローブシートは、各プローブ要素が独立して変形することを許すように、前記プローブ要素を除く領域において前記ゴム材又は前記第２のフレームに装着されていてもよい。そのようにすれば、独立して変形可能のプローブ要素がフレーム又はゴム材に接着等により装着されていないから、オーバードライブがプローブ要素に作用すると、プローブ要素が弧状に弾性変形して半導体デバイスの電極に対して移動する。その結果、擦り作用が半導体デバイスの電極に与えられる。
【００１６】
前記第２のフレームは、さらに、前記第１のフレームの前記一方の面に当接された複数の縁部を備えることができる。そのようにすれば、第１のフレームに対するこれの厚さ方向におけるプローブブロックの位置決めが第１のフレームの一方の面と第２のフレームの縁部とにより行われる。
【００１７】
前記位置調整機構は、前記接触子の高さ位置を調整すべく弾性ワッシャまたはゴム材の弾性変形量を調整可能なねじ部材を備えることができる。
【００１８】
各プローブブロックは、さらに、前記第２のフレームの他方の面に配置された配線シートであって前記プローブ要素に個々に電気的に接続された複数の第１の接続部を備える配線シートを含み、当該電気的接続装置は、さらに、前記第１の接続部に個々に対応された複数の第２の接続部を一方の面に備える接続基板を含み、前記第２のフレームはこれの他方の面において前記接続基板の一方の面に前記第２の接続部が対応する第１の接続部に接触する状態に装着されていてもよい。
【００１９】
前記位置調整機構は、前記第２のフレームに前記凹所の長手方向に間隔をおいて形成された複数のねじ穴であって前記第２のフレームの他方の面から前記凹所に貫通する複数のねじ穴と、前記凹所の底面と前記ゴム材との間に配置された板部材と、前記ねじ穴に個々にねじ込まれて前記板部材に当接可能の複数のねじ部材とを含み、前記接続基板は、さらに、前記ねじ部材を回転させる工具を差し込むための穴を備えることができる。そのようにすれば、電気的接続装置に組み立てられた状態において、構造が簡単な位置調整機構により、第１のフレームの厚さ方向におけるプローブ要素の位置を容易に調整することができる。
【００２０】
前記ねじ穴は、前記凹所の側の雌ねじ部と、該雌ねじ部に続きかつ前記第２のフレームの前記他方の面に開放する非雌ねじ部とを備え、前記ねじ部材は、前記雌ねじ部に螺合された雄ねじ部と、該雄ねじ部に続く軸部であって前記非雌ねじ部に嵌合されていると共に前記配線シートを貫通して伸びる軸部とを備え、前記接続基板の前記穴は、前記軸部が受け入れられた位置決め穴を含むことができる。そのようにすれば、第２のフレームと平行な面内におけるプローブブロックの位置決めがねじ部材の軸部と接続基板の穴とにより行われる。
【００２１】
電気的接続装置は、さらに、前記接続基板を前記第１のフレームと共同してサンドイッチ状に挟む補強板を含むことができる。そのようにすれば、電気的接続装置の機械的強度が向上する。
【００２２】
前記第２のフレームに設けられた前記凹所を該第２のフレームの厚さ方向に貫通して形成することができ、前記各プローブブロックは、さらに、前記凹所に配置されて当該凹所の長手方向へ伸びる長尺部材と、該長尺部材と前記プローブ要素との間に配置されて前記凹所内をこれの長手方向へ伸びる１以上の弾性体と、前記長尺部材の端部を貫通して前記第２のフレームに螺合された複数のねじ部材とを含むことができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１から図３を参照するに、電気的接続装置１０は、図示の例では、半導体ウエーハに形成されている未切断の複数の半導体デバイスを同時に試験する装置に用いられる。
【００２４】
電気的接続装置１０は、格子状の第１のフレーム１２と、第１のフレーム１２に配置された複数のプローブブロック１４と、第１のフレーム１２が下面に装着された接続基板１６と、接続基板１６の上面に装着された補強板１８とにより、プローブカードの形に組み立てられている。
【００２５】
電気的接続装置１０は、１つの半導体ウエーハ上の全ての半導体デバイスを同時に検査するように構成されていてもよいし、それらの半導体デバイスを複数回に分けて検査するように構成されていてもよい。図示の例では、電気的接続装置１０は、１つの半導体ウエーハ上の全ての半導体デバイスを複数回に分けて検査するように構成されている。
【００２６】
図４から図６に示すように、第１のフレーム１２は、熱膨張係数の小さい金属材料のような適宜な材料からなる複数の板部材を矩形の枠部材に縦横に組み付けることにより形成されており、また半導体ウエーハ上の検査すべき半導体デバイスの形状に応じた矩形の平面形状を有する複数の開口２０を互いに直交するＸ及びＹ方向のそれぞれに備えている。
【００２７】
各開口２０は、図示の例では、検査すべき半導体デバイスに対応されており、また第１のフレーム１２を厚さ方向に貫通している。各開口２０の平面形状及びその大きさは、対応する半導体デバイスとほぼ同じ大きさ及び矩形とすることができる。
【００２８】
図５から図１５に示すように、各プローブブロック１４は、開口２０に配置された板状の第２のフレーム２２と、第２のフレーム２２の下面側に配置されたプローブシート２４と、第２のフレーム２２の他方の面に配置された配線シート２６と、配線シート２６を貫通して第２のフレーム２２にねじ込まれた複数のねじ部材２８とを含む。
【００２９】
第２のフレーム２２は、これの厚さ方向の下面に開放しかつＸ方向に間隔をおいてＹ方向へ平行に連続して伸びる１つの溝状の凹所３０及び２つの凹所３２，３２を備えていると共に、各凹所３２の底に形成されてＸ方向に間隔をおいてＹ方向へ平行に伸びる複数のスロット３４を備えている。
【００３０】
凹所３０は、両凹所３２の間に位置されており、また凹所３２より浅い。各スロット３４は、対応する凹所３２の底壁を上下方向に貫通している。凹所３０，３２はほぼコ字状の断面形状を有しているが、凹所３０の下部は下方ほど広いテーパ状の断面形状とされている。凹所３０，３２は、下方のみならず、Ｙ方向の両側に開放されている。
【００３１】
凹所３０，３２及び３２には、それぞれ、シリコーンゴムのようなゴム材３６，３８及び３８が配置されている。凹所３０には、さらに、凹所３０の長手方向へ伸びる板部材４０が凹所３０の奥部にあってゴム材３６に当接した状態に配置されている。
【００３２】
第２のフレーム２２は、第１のフレーム１２の下面に当接する縁部４２をＸ方向の両壁の下端部に備えている。第２のフレーム２２は、電気絶縁性材料製、好ましくは熱膨張係数が小さくかつ電気絶縁性を有する金属材料で製作することができる。
【００３３】
プローブシート２４は、ポリイミドのような電気絶縁性の樹脂で製作されたフィルム４４と、導電性金属材料によりフィルム４４の一方の面に帯状に形成された複数の配線４６とを一体的に有する。プローブシート２４は、第１のフレーム１２の開口２０に対応する矩形の形状を有している。
【００３４】
プローブシート２４は、Ｙ方向に間隔をおいてＸ方向へ平行に伸びる複数の配線４６をそれぞれ含む２つの配線群を有する。両配線群の配線４６は、それらの長手方向に間隔をおいて一端を向き合わされており、また一端から互いに反対方向へ伸びている。各配線群の配線４６の一端は、仮想的な直線上に位置されている。
【００３５】
各配線群の配線４６は、その一端部からフィルム４４を貫通してフィルム４４の反対側に突出する突起電極４８を一端部に有する。突起電極４８は、仮想的な直線上に位置されており、先端を半導体デバイスの電極に押圧される接触子として用いられる。
【００３６】
図示の例では、各突起電極４８は、角錐形の先端を有するが、円錐形、半球形、単なる突起等、他の形状の先端を有していてもよい。また、各配線４６に１つの突起電極４８を設けているが、各配線４６に複数の突起電極を設けてもよい。
【００３７】
各配線４６の一端部は、その付近のフィルム４４の部分及び突起電極４８と共にプローブ要素５０として作用する。プローブシート２４は、プローブ要素５０が凹所３０に対応する箇所に位置すると共に凹所３０の長手方向に配列し、しかも配線４６が第２のフレーム２２側となるように、プローブ要素５０を除くフィルム４４の部分において第２のフレーム２２及びゴム材３８の下面に接着されている。
【００３８】
各プローブ要素５０は、両配線群の間を伸びるスリット５２及び隣り合う配線４６の一端部の間を伸びるスリット５４により隣のプローブ要素５０から独立されて、開口２０に対応する箇所を片持ち梁状に伸びており、またゴム材３６に対し独立して変位可能にゴム材３６に接着等により装着されることなく当接されている。スリット５２，５４はフィルム４４の部分に形成されている。
【００３９】
上記のようなプローブシート２４は、例えば、ホトレジストを利用するエッチング技術、エレクトロフォーミング技術（電鋳法）のようなメッキ技術等の公知の技術により形成することにより、製作することができる。
【００４０】
プローブシート２４のスリット５２，５４は、プローブシート２４を第２のフレーム２２に装着した後に、レーザ加工のような適宜な技術により形成すればよい。これにより、プローブブロック１４毎にスリット５２，５４を形成することができる。
【００４１】
しかし、電気的接続装置に組み立てられた後に、スリット５２，５４を形成してもよい。この場合、複数のプローブブロックのスリット５２，５４を同時に形成することができる。
【００４２】
各配線４６は、その他端部から立ち上がる導電性のワイヤ５６に電気的に接続されている。各ワイヤ５６は、例えばプローブシート２４を第２のフレーム２２に装着する前に、ワイヤ・ボンディング技術等により形成することができる。各ワイヤ５６は、下端において対応する配線４６に電気的に接続されている。
【００４３】
各ワイヤ５６は、配線４６の他端部から、ゴム材３８、第２のフレーム２２のスロット３４及び配線シート２６を貫通して伸びており、また各部材の熱伸縮を考慮して途中において湾曲されている。
【００４４】
ゴム材３８は、ゴム材３６を第２のフレーム２２の凹所３０に配置し、プローブシート２４を第２のフレーム２２の下面全体に接着した後、未硬化のゴムを凹所３２に注入し、そのゴムを硬化させることにより、凹所３２に形成することができる。
【００４５】
しかし、ゴム材３６も、ゴム材３８と同様に、未硬化のゴムを凹所３０に注入し、そのゴムを硬化させることにより、凹所３２に形成してもよい。その際、プローブ要素５０がゴム材３６に接着されないように、電気絶縁性を有する適宜なシートをプローブ要素５０の上に配置することが好ましい。
【００４６】
上記のいずれによっても、プローブシート２４はゴム材３８の下面に接着される。しかし、プローブ要素５０の領域Ａ（図１０から図１２を参照）は、第１のフレーム２２及びゴム材３６に接着されていない。
【００４７】
第２のフレーム２２に凹所３２を形成する代わりに、スロット３４を第２のフレーム２２の厚さ方向に貫通させてもよい。この場合、プローブシート２４は、第２のフレーム２２の下面全体に接着されるが、ゴム材３６には装着されない。
【００４８】
配線シート２６は、電気絶縁性シートから製作されており、またプローブ要素５０に個々に対応された複数の接続部５８を上面に備えている。各接続部５８は、図９に示すように、平板状に形成されたランド部６０の上にニッケル製のバンプ電極６２を有しており、ランド部６０において対応するワイヤ５６の上端部に半田付により電気的に接続されている。
【００４９】
各ねじ部材２８は、凹所３０の長手方向に間隔をおいて第２のフレーム２２に形成された２つのねじ穴６４の一方に螺合された雄ねじ部６６と、雄ねじ部６６の上端に一体的に続く軸部６８とを有している。各ねじ部材２８は、また、当該ねじ部材２８を回す工具の頭部を係合させる係合部７０を上端部に有している。
【００５０】
各ねじ穴６４は、雌ねじを有する雌ねじ部７２と、雌ねじ部７２に続きかつ第２のフレーム２２上面に開放する非雌ねじ部７２とを備えており、また第２のフレーム２２の上面から凹所３０にまで貫通している。
【００５１】
雄ねじ部６６は雌ねじ部７２に螺合され、軸部６８の一部は非雌ねじ部７２に嵌合されている。軸部６８の残余の部分は、配線シート２６の穴７８を貫通して上方へ突出して、接続基板１６に形成された位置決め穴７６に嵌合されている。位置決め穴７６は接続基板１６を厚さ方向に貫通している。
【００５２】
図２及び図４に示すように、接続基板１６は、ガラス入りエポキシやポリイミドのような電気絶縁材料から製作されており、接続部５８に個々に対応された平板状の複数の接続部８０を下面に備えていると共に、接続部８０に電気的に個々に接続された複数のテスターランド８２を上面の外周部に多重に備えている。
【００５３】
接続基板１６は、また、第１のフレーム１２から上方へ突出する複数の位置決めピン８４が嵌合される位置決め用の貫通穴８６を備えている。補強板１８は、接続基板１６の位置決め穴７６に個々に対応された複数の貫通穴８８を備えている。
【００５４】
図４に示すように、第１のフレーム１２及び補強板１８は、位置決めピン８４を接続基板１６の貫通穴８６に差し込み、複数のねじ部材９０を補強板１８及び接続基板１６に形成された貫通穴９２及び９４に通して第１のフレーム１２のねじ穴（図示せず）にねじ込むことにより、接続基板１６に組み付けられる。
【００５５】
図５及び図６に示すように、各プローブブロック１４は、各ねじ部材２８の軸部６８を接続基板１６の位置決め穴７６に差し込み、ねじ部材９６が補強板１８、接続基板１６及び配線シート２６の穴９８，１００及び１０２を貫通して第２のフレーム２２のねじ穴１０４にねじ込まれることにより、第１及び第２のフレーム１２，２２に組み付けられる。これにより、各プローブブロック１４は、第１のフレーム１２の開口２０に嵌合した状態に維持される。
【００５６】
第１のフレーム１２と接続基板１６とは、位置決めピン８４が貫通穴８６に差し込まれることにより、相対的位置決めをされる。第２のフレーム２２と各プローブブロック１４とは、軸部６８が位置決め穴７６に差し込まれることにより、相対的位置決めをされる。
【００５７】
電気的接続装置１０が組み立てられた状態において、各プローブブロック１４の各縁部４２は、第１のフレーム１２の下面に押圧されている。これにより、各プローブブロック１４と第２のフレーム２２とは、上下方向における相対的位置決めをされる。
【００５８】
電気的接続装置１０が組み立てられた状態において、各プローブブロック１４の各接続部５８は、接続基板１６の接続部８０に押圧される。これにより、接続基板１６の各テスターランド８２とプローブブロック１４の各突起電極４８とが一対一の形に電気的に接続される。
【００５９】
電気的接続装置１０が組み立てられた状態において、ねじ部材２８の下端は、板部材４０に当接していてもよいし、当接していなくてもよい。電気的接続装置１０が組み立てられた後、ドライバーのような工具を補強板１８及び接続基板１６の穴８８及び７６に差し込んで、ねじ部材２８を回転させると、ねじ穴６４へのねじ部材２８のねじ込み量が変化する。
【００６０】
それゆえに、ねじ部材２８をねじ穴６４にねじ込んで、ねじ部材２８の下端を板部材４０に当接させ、さらにねじ部材２８をねじ穴６４にねじ込むと、ゴム材３６がプローブシート２４と板部材４０とにより圧縮される。このときのゴム材３６の弾性変形量は、ねじ穴６４へのねじ部材２８のねじ込み量に依存する。
【００６１】
上記のようにねじ部材２８でゴム材３６の弾性変形量を変更することにより、上下方向における突起電極４８の先端の高さ位置及びその高さ位置の傾き（Ｙ方向における）をプローブブロック１４毎に調整することができる。また、ゴム部材３６をねじ部材２８で少し押し下げることにより、プローブ要素５０を下方へわずかに変位させてプローブ要素５０に予圧を与えることができる。このような高さ位置調整及び予圧の付与は、通電試験の前に予め行うことができる。
【００６２】
通電試験時、電気的接続装置１０は、突起電極４８を半導体デバイスの電極に押圧される。これにより、各プローブ要素５０は、ゴム材３６を押しつつ、弾性変形する。これにより、プローブ要素５０と半導体デバイスの電極との接触圧が大きくなり、突起電極４８は半導体デバイスの電極に電気的に確実に接続される。
【００６３】
弾性変形時、プローブ要素５０は、ゴム材３６に当接しているにすぎないこと、及び、プローブ要素５０の基部が凹所３０を形成する壁部の下面１０６（図１１及び図１２参照）に当接していることから、ゴム材３６から独立して確実に弧状に湾曲される。これにより、プローブ要素５０は、半導体デバイスの電極に擦り作用を与え、これにより半導体デバイスの電極表面の酸化膜が除去される。
【００６４】
上記のように電気的接続装置１０は、複数の半導体デバイスの同時検査に必要な数のプローブ要素５０を複数のプローブシート２４に分割してプローブブロック１４をプローブブロック毎に組み立て、それらのプローブブロック１４をプローブブロック毎に第１のフレーム１２に装着して組み立てることができる。
【００６５】
そのため、各プローブシート２４に形成すべきプローブ要素５０の数や、各プローブブロック１４の組み立て箇所及び配線箇所の数が少なくなるから、不良品となるプローブシート２４及びプローブブロック１４の数が少なくなり、完成したプローブシート２４及びプローブブロック１４の歩留まりが高くなる。その結果、電気的接続装置１０の歩留まりが高くなる。
【００６６】
電気的接続装置１０において、いずれかのプローブシート２４又はプローブ要素５０が損傷したときは、そのプローブ要素５０が属するプローブブロック１４を同種の他のプローブブロックと交換すればよい。
【００６７】
上記の実施例では、１つの半導体デバイスに対応されたプローブブロック１４を用いているが、複数の半導体デバイスに対応されたプローブブロックを用いてもよい。
【００６８】
図１６及び図１７を参照するに、プローブブロック１２０は、直列に位置する４つの半導体デバイスに対応されており、また長方形の平面形状を有している。プローブブロック１２０は、長手方向の各端部に上向きの段部１２２を備えていると共に、各段部１２２に上方へ伸びるガイドピン１２４を備えている。
【００６９】
図１８から図２０に示すように、プローブブロック１２０を用いる電気的接続装置１３０において、第１のフレーム１３２はＸ方向に間隔をおいてＹ方向に長い長方形の平面形状を有する複数の開口１３４を備えており、各プローブブロック１２０は開口１３４に配置されている。
【００７０】
各開口１３４の長手方向の各端部は、プローブブロック１２０の段部１２２が当接する下向きの段部１３６とされている。各段部１３６には、プローブブロック１２０のガイドピン１２４が差し込まれるガイド穴１３８が形成されている。
【００７１】
プローブブロック１２０及び電気的接続装置１３０においても、プローブブロック１４及び電気的接続装置１０と同様に組み立てることができるし、同様の作用効果を得ることができる。
【００７２】
上記実施例では、配線４６をフィルム４４の一方の面に形成し、突起電極４８をプローブシート４４の他方の面から突出させているが、配線４４のうち少なくともプローブ要素５０の一部として作用する部分をフィルム４４の他方の面に形成してもよい。
【００７３】
図２１を参照するに、プローブブロック１４０において、プローブシート２４は、配線４６のうち、ワイヤ５６に接着されている領域４６ａをフィルム４４の一方の面に形成し、プローブ要素５０の一部として作用する領域４６ｂをフィルム４４の他方の面に形成し、両領域４６ａ，４６ｂを電気的に接続している。このプローブブロック１４０においても、プローブブロック１４と同じ作用効果が得られる。
【００７４】
なお、図２１は、ゴム部材３６をねじ部材２８で少し押し下げることにより、プローブ要素５０を下方へわずかに変位させてプローブ要素５０に予圧を与えた状態を示す。
【００７５】
図２２から図２５を参照するに、プローブブロック１５０は、プローブブロック１２０と同様に、直列に位置する４つの半導体デバイスに対応されており、また長方形の平面形状を有している。
【００７６】
プローブブロック１５０の第２のフレーム２２は、長手方向の各端部に上向きの段部１２２を備えていると共に、幅方向に間隔をおいて上方へ伸びる一対のガイドピン１２４を各段部１２２に備えており、さらに各段部１２２に第１のフレーム及び接続基板を貫通して補強板に組み付けるねじ部材用の貫通穴１５２を形成している。
【００７７】
プローブブロック１５０の第２のフレーム２２は、また、中央に位置する凹所１５４を長手方向及び厚さ方向における各所の幅寸法が同じ凹所とし、その凹所１５４の長手方向の各端部に上向きの段部１５６を形成し、各段部１５６に雌ねじ穴１５８を形成している。凹所１５４には、剛性を有する長尺部材１６０が配置されている。
【００７８】
長尺部材１６０は、その両端部にした向きの段部１６２を有しており、それらの段部１６２において凹所１５４内の段部１５６にスプリングワッシャのような弾性ワッシャ１６４を介して重ねられ、段部１６２及び弾性ワッシャ１６４を貫通して雌ねじ穴１５８に螺合されたねじ部材１６６により第２のフレーム２２に組み付けられている。
【００７９】
長尺部材１６０は、また、長手方向へ伸びる一対の凹所１６８を接触子としての突起電極４８の配置位置に対応する箇所に有する。各凹所１６８は、下方に開放するコ字状の断面形状を有しており、また円形の断面形状をした棒状の弾性体１７０を受け入れている。各プローブ要素５０の上側には当て板１７２がプローブ要素５０と一体的に形成されている。
【００８０】
プローブブロック１５０は、第２のフレーム２２へのねじ部材１６６のねじ込み量を調整して弾性ワッシャ１６４の弾性変形量を調整することにより、第１のフレームに対するこれの厚さ方向におけるプローブ要素、ひいては突起電極４８の位置を調整することができる。
【００８１】
上記実施例は、いずれも、フィルム状のプローブ要素５０の突起電極を接触子としているが、他の種類のプローブ要素の一部を接触子としてもよい。
【００８２】
図２６を参照するに、プローブブロック１８０は、ランド部６０、シート２６、第２のフレーム２２及びガイド板１８２を貫通する垂直プローブ１８４の先端部１８４を突起電極すなわち接触子としている。各垂直プローブ１８４は、導電性の金属細線から形成されており、上端部においてランド部６０に半田付けされている。
【００８３】
プローブブロック１８０においては、凹所３０，１５４に対応する凹所が第２のフレーム２２に形成されていないし、ゴム材３８が凹所３２に配置されていない。ガイド板１８２は、ポリイミドフィルムのような合成樹脂フィルムから形成されており、また接触子としての先端部１８６の第２のフレーム２２に対する位置決めを行っている。
【００８４】
図２７を参照するに、プローブブロック１９０は、セラミックのような電気絶縁性の板状基板を第２のフレーム１９２として用い、第２のフレーム１９２にこれの厚さ方向に貫通する複数の配線１９１を形成し、各配線１９１の下欄にワイヤプローブ１９４を形成し、各ワイヤプローブ１９４の先端部１９６を突起電極すなわち接触子としている。
【００８５】
プローブブロック１９０においては、配線１９１に個々に対応しかつ対応するワイヤ５６に電気的に接続された複数の接続部５８及びランド部１９８をそれぞれ第２のフレーム１９２の上面及び下面に直接形成しており、また各ワイヤプローブ１９４をランド部１９８に形成している。
【００８６】
プローブブロック１８０及び１９０のいずれも、プローブブロックに形成すべき接触子の数や、各プローブブロックの組み立て箇所及び配線箇所の数が少なくなるから、不良品となるプローブブロックの数が少なくなり、完成したプローブブロックの歩留まりが高くなる。その結果、完成した電気的接続装置の歩留まりが高くなる。
【００８７】
上記実施例では、接触子としての突起電極４８を２列に配置しているが、接触子としての突起電極の配列は検査すべき半導体デバイスの電極の配列により定まる。
【００８８】
本発明は、上記実施例に限定されない。本発明は、その趣旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る電気的接続装置の一実施例を示す正面図である。
【図２】  図１に示す電気的接続装置の底面図である。
【図３】  図１に示す電気的接続装置の要部の斜視面図である。
【図４】  図３に示す要部の分解斜視図である。
【図５】  図１に示す電気的接続装置の組立途中の状態を示す縦断面図である。
【図６】  図５と同様の他の箇所における縦断面図である。
【図７】  プローブブロックの一実施例を示す斜視図である。
【図８】  図７に示すプローブブロックを他の方向から見た斜視図である。
【図９】  図７に示すプローブブロックの平面図である。
【図１０】  図７に示すプローブブロックの底面図である。
【図１１】  図９における１１−１１線に沿って得た断面図である。
【図１２】  図９における１２−１２線に沿って得た断面図である。
【図１３】  図９における１３−１３線に沿って得た断面図である。
【図１４】  図７に示すプローブブロックの分解斜視図である。
【図１５】  ねじ部材の一実施例を示す斜視図である。
【図１６】  プローブブロックの第２の実施例を示す斜視図である。
【図１７】  図１６に示すプローブブロックを他の方向から見た斜視図である。
【図１８】  図１６に示すプローブブロックを用いる電気的接続装置の実施例を示す分解斜視図である。
【図１９】  図１８に示す電気的接続装置の一部の縦断面図である。
【図２０】  図１８に示す電気的接続装置の組立途中の状態を示す断面図である。
【図２１】  プローブブロックの第３の実施例を示す縦断面図である。
【図２２】  プローブブロックの第４の実施例を示す平面図である。
【図２３】  図２２における２３−２３線に沿って得た断面図である。
【図２４】  図２２のプローブブロックの一部を断面した斜視図である。
【図２５】  図２３における２５−２５線に沿って得た断面図である。
【図２６】  プローブブロックの第５の実施例を示す図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の２６Ｂ−２６Ｂに沿って得た断面図、（Ｃ）は底面図である。
【図２７】  プローブブロックの第６の実施例を示す縦断面図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の２７Ｂ−２７Ｂに沿って得た断面図、（Ｃ）は底面図である。
【符号の説明】
１０，１３０  電気的接続装置
１２，１３２  第１のフレーム
１４，１２０，１４０，１５０，１８０，１９０  プローブブロック
１６  接続基板
１８  補強板
２０  ，１３４  第１のフレームの開口
２２，１９２  第２のフレーム
２４  プローブシート
２６  配線シート
２８  位置調整兼位置決め用のねじ部材
３０，３２，１５４  第２のフレームの凹所
３４  第２のフレームのスロット
３６，３８  ゴム材
４０  板部材
４２  第２のフレームの縁部
４４  プローブシートのフィルム
４６  プローブシートの配線
４８  突起電極（接触子）
５０  プローブ要素
５２，５４  プローブシートのスリット
５６  ワイヤ
５８，８０  接続部
６４  位置調整用のねじ穴
６６  ねじ部材の雄ねじ部
６８  ねじ部材の軸部
７２  ねじ穴の雌ねじ部
７４  ねじ穴の非雌ねじ部
７６  位置決め穴
８４  位置決めピン
１２４  ガイドピン
１３８  ガイド穴
１５８  雌ねじ穴
１６０  長尺部材
１６２  ねじ部材
１７０  弾性体
１８４  垂直プローブ
１８６  垂直プローブの先端部（接触子）
１９４  ワイヤプローブ
１９６  ワイヤプローブの先端部（接触子）
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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