JP2003109705A - 接触子の位置決め機構及び位置決め方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板加工中、基板が熱変形しても、接触子の
位置が、基板の熱変形に追従して、位置ずれしないよう
にする。 【解決手段】 表面に複数の配線２x1〜２xm及び３y1〜
３ynが形成された基板１に対し、配線２x1〜２xm及び３
y1〜３ynと外部ユニットとの間を電気的に接続させる複
数の接触子８ａ，８ｂを位置決めするための位置決め機
構であって、複数の接触子８ａ，８ｂを金属からなる連
結部材６ａ，６ｂで連結し、基板１が熱変形して前記複
数の配線の間隔が変化することに対応して、接触子８
ａ，８ｂの間隔を変化させる手段としてヒータ７ａ，７
ｂを有し、連結部材６ａ，６ｂの金属を温度調整するこ
とにより、接触子８ａ，８ｂの間隔を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加工対象基板が電
気的な接触子による加工プロセス（工程）中に熱変形し
てしまう基板に対する、接触子とコンタクト部との位置
決め機構及び位置決め方法に関するものであり、前記プ
ロセスで作られる、特にディスプレイ等の電子源形成プ
ロセスを要する製品開発に適している機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来は、接触子がコンタクトされる基板
に付した配線や電極パッド部を大きくする方法によっ
て、基板の熱変形に対応していた。つまり、この方法
は、熱膨張により基板が変形しても、その変形量よりコ
ンタクトされる前記配線や電極パッド部を大きくする方
法である。

【０００３】また、別の方法としては、接触子のコンタ
クトにより加工される基板が、真空吸着や静電チャック
され、熱変形しないようにして、設置される方法も提案
されている。

【０００４】また、特開平１１−８３９０１号公報で
は、基板をウエハに限定しているが、接触子の一つであ
るプローブピンを支持するカード部（支持機構部）の材
料に、被検査物であるウエハの材料と同質または熱膨張
係数の同等のものを使用する構成が開示されている。

【０００５】この構成により、被検査物であるウエハ
と、このウエハに設けられている電極パッドにコンタク
トするプローブピンが支持されているプローブカードと
が、熱膨張係数が同等であるので、ウエハが、バーンイ
ンテストのようなヒートサイクル試験環境下で、ウエハ
の温度変化による熱膨張が発生してもプローブカードも
基板と同様な熱膨張が起こり、プローブカードに支持さ
れたプローブピンとウエハ上の電極パッド部の相対位置
が変化せず、確実なコンタクトができるとの記述がなさ
れている。

【０００６】また、特開平５−１７５２８９号公報で
は、プローブピンを支持するプローブカード部にヒータ
を内臓しておくと共に、プローブピンの針先の配列間隔
を、温度調整された基板であるウエハの温度またはそれ
に近い温度にヒータによりプローブカードを予備温度調
整したときに、基板であるウエハのプローブピンがコン
タクトする配線または電極部パッドの配列間隔に対応す
るように設定することが提案されている。

【０００７】特開平５−１１０１８号公報には、プロー
ブカードにおいて、温度に応じてプローブ先端位置を変
化させて単一のカードで広い温度範囲のコンタクトを可
能にする方法が開示されている。これは、基板上の配線
または電極パッドにコンタクトするプローブピンが所定
数配置されるプローブカードにおいて、前記所定数のプ
ローブピンの所定部分に湾曲部を形成すると共に、該プ
ローブピンの湾曲部の湾曲度合いを温度に応じて変化さ
せ、該プローブピンのコンタクト部先端位置を変化させ
る熱変位部材を用い、前記熱変位部材を黒色とするか、
または前記熱変位部材に吸熱板を設けるか、もしくはそ
の変位を加熱制御手段で制御する方法である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のコンタクト部を大きくする方法では、デバイスの高
密度化、微小化により、コンタクト数が増えると共に、
コンタクト部の形状が微細化され、従来の前記方法で
は、基板加工中に基板が熱変形し、接触子と基板のコン
タクト部が位置ずれしてしまうプロセスにおいては対応
ができないという課題がある。

【０００９】また、真空吸着や静電チャックにより保持
されて、接触子を用いて加工される基板が、熱を受けて
も変形しないようにする方法では、熱変形する量によっ
ては、基板が破壊してしまう課題がある。

【００１０】また、特開平１１−８３９０１号公報に
は、基板をウエハに限定しているが、プローブピンを支
持するカード部（支持機構部）の材料に、被検査物であ
るウエハの材料と同質または熱膨張係数の同等のものを
使用する方法が開示されている。この方法では、プロー
ブカードの材質が基板と同じか、もしくは熱膨張係数が
同等であることが条件であるため、使われるプローブカ
ードと基板の選択範囲が狭く、対応できないプローブカ
ードと基板の組み合わせが存在してしまう課題がある。

【００１１】さらに、この方法は、予備温度調整するこ
とにより、ファーストコンタクトを確実にする方法であ
って、例えば、ディスプレイなどの電子放出型電極形成
のように、基板が加工中に温度上昇し、変形してしまう
場合には、対応ができない課題がある。

【００１２】また、特開平５−１１０１８号公報に開示
されているように、プローブピンを所定数配置されるプ
ローブカードにおいて、前記所定数のプローブピンの所
定部分に湾曲部を形成すると共に、該プローブピンの湾
曲部の湾曲度合いを温度に応じて変化させ、該プローブ
ピンのコンタクト部先端位置を変化させる熱変位部材を
設け、前記熱変位部材を黒色とし、または、前記熱変位
部材に吸熱板を設け、もしくはその変位を制御する加熱
手段を設ける方法では、プローブピン一本毎に設ける湾
曲部の形状・寸法を各々同じように製作することが難し
く、かつ組み付けに関しても、３次元的に各々のプロー
ブピンを組み付けることも困難である。また、ディスプ
レイで用いるようなマトリクスＸＹ配線を付した基板に
対しては、配線の前後方向のずれよりも、左右方向（隣
り合う配線方向）のずれをいかに吸収するかが課題であ
るが、前記提案では、プローブピンの軸方向（前後方
向）への対応であり、使用される分野が半導体チップ関
連のプロービング等におのずと限定されてしまい、前記
基板には対応できない。

【００１３】本発明は、基板の電気的特性の評価や、電
子源または電子銃等の製作に必要な複数の接触子と、基
板表面上の複数の配線との位置関係を的確に決める接触
子の位置決め機構において、基板加工中、基板が熱変形
しても、接触子の位置が、基板の熱変形に追従して、位
置ずれしないようにすることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決して目的
を達成するために、本発明は、表面に複数の配線が形成
された基板に対し、前記配線と外部ユニットとの間を電
気的に接続させる複数の接触子及び該複数の接触子を含
む接触子ユニットのどちらかの位置を決めるための接触
子の位置決め機構であって、前記基板が熱変形し前記複
数の配線の間隔が変化することに対応して、前記複数の
接触子の間隔を変化させる手段を有することを特徴とす
る。

【００１５】本発明では、前記基板の熱変形する方向
は、熱変形の影響がない突き当て部材の一端に前記基板
が突き当て位置決めされることによって決められた方向
であり、かつ前記複数の接触子は、前記決められた方向
と同じ方向に変化することが好ましく、前記複数の接触
子を連結部材で連結し、該連結部材を温度調整すること
により、前記複数の接触子の間隔を変化させることが望
ましく、前記基板の温度を計測する機能を有し、かつ前
記連結部材にも温度計測する手段を設けてもよく、前記
基板及び連結部材の温度計測する手段により、前記基板
の温度を計測し、前記基板の熱変形に相当する長さにま
で前記連結部材が変形するよう該連結部材を温度調整す
ることが好ましい。

【００１６】前記連結部材には、コバール材、ステンレ
ス鋼材、銅材及びアルミニウム材のうちのどれを用いて
もよく、前記連結部材には、シースヒータを組み付ける
ことが可能であり、前記連結部材として中空形状品を用
い、前記中空内に温度調整された流体を流通させてもよ
く、前記流体としてエアー及びシリコンオイルのどちら
を用いてもよい。

【００１７】本発明では、接触子または所定数の接触子
が配列された接触子ユニットは、接触子により加工され
る基板の伸びる方向と同方向に伸びるように配置された
温度調節機構を備えた熱膨張係数が既知の材料を用いた
連結部材でつながれていることが好ましい。そして、上
記課題は、基板の温度を前記接触子による加工中、熱伝
対等で計測し、前記基板が熱変形したことによる伸び値
を（基板の伸び方向の長さ×計測した基板の温度×熱膨
張係数＝基板の伸び量）により算出し、算出した前記基
板の伸び量と前記接触子または接触子ユニットの伸び量
が同じとなるように前記連結部材の温度をコントロール
することにより、前記基板と前記接触子のコンタクト部
が相対的にずれないことで解決される。前記基板の伸び
方向と前記接触子の伸び方向が、同方向となるようにす
るため、前記基板の端部と前記接触子または接触子ユニ
ットの端部を熱による変形が無視できうる範囲の熱膨張
係数の低い金属等の材料もしくは熱による変形が無視で
きうる範囲に温度制御された突き当て部材の端部等に突
き当て、前記突き当て部材を不動の基準として前記基板
と前記接触子または接触子ユニットが、設置される。こ
のことにより、熱変形による前記基板の伸び方向と前記
接触子または接触子ユニットの伸び方向が、同じ方向と
なる。

【００１８】上述のように、所定数の接触子もしくは前
記接触子を配列した接触子ユニットが、前記接触子によ
り加工される基板と同じ方向に伸びる温度調整可能な連
結部材により連結され、前記基板の伸び量と連結部材の
伸び量が同じになるように連結部材の温度をコントロー
ルすることにより、前記基板と所定数の接触子もしくは
前記接触子を配列した接触子ユニットとのコンタクト部
の位置が相対的にずれないようにし、従来技術での課題
であった接触子による加工中に、加工される基板が温度
上昇し熱変形し、基板と接触子のコンタクト位置がずれ
て外れてしまう問題が解決される。

【００１９】このことにより、本発明は、特にディスプ
レイなどのＸＹマトリクス配線を利用し、前記ＸＹ配線
に、プロービングして電気を供給して製造される電子源
または電子銃の製造装置や、バーンインテストのような
温度耐久試験を実施するウエハや電子デバイスの電気的
諸特性を計測する装置に有効に用いられる。また、本発
明は、表面に複数の配線が形成された基板に対し、前記
配線と外部ユニットとの間を電気的に接続させる複数の
接触子及び該複数の接触子を含む接触子ユニットのどち
らかの位置を決めるための接触子の位置決め方法であっ
て、前記基板が熱変形し前記複数の配線の間隔が変化す
ることに対応して、前記複数の接触子の間隔を変化させ
ることを特徴としてもよい。

【００２０】本発明に係るこの方法の場合も、前記基板
の熱変形する方向が、熱変形の影響がない突き当て部材
の一端に前記基板が突き当て位置決めされることによっ
て決められた方向であって、かつ前記接触子が、前記基
板の決められた変形方向と同じ方向に変化することが好
ましく、前記複数の接触子を連結部材で連結し、該連結
部材を温度調整することにより、前記接触子の間隔を変
化させることが望ましく、前記基板の温度を計測する機
能を有し、かつ前記連結部材の温度計測する工程を設け
てもよく、前記基板及び連結部材の温度計測する工程に
より、前記基板の温度を計測し、前記基板の熱変形に相
当する長さにまで前記接触子の連結部材が変形するよう
前記連結部材を温度調整させることが好ましい。

【００２１】前記連結部材には、コバール材、ステンレ
ス鋼材、銅材及びアルミニウム材のうちのどれを用いて
もよく、前記連結部材には、シースヒータを組み付ける
ことが可能であり、前記連結部材として中空形状品を用
い、前記中空内に温度調整された流体を流通させてもよ
く、前記流体としてエア及びシリコンオイルのどちらを
用いてもよい。

【００２２】

【発明の実施の形態及び実施例】（第１の実施形態及び
実施例１）図１は本発明の第１の実施形態に係る接触子
の位置決め機構を示す平面図である。図１において、１
は配線がパターニングされたガラス基板、２（２x1〜２
xm）がＸ方向の配線、３（３y1〜３yn）がＹ方向の配
線、４が基板１の温度モニタ用熱伝対である。５は基板
１と連結部材６の突き当て部材（位置出しブロック）で
あり、本実施形態においては、その材料として熱膨張係
数が小さい( ０．1 ×１０^-6) インバー合金（Ｆｅ−３
２％Ｎｉ−４％Ｃｏ）を用いた。

【００２３】６（６ａ，６ｂ）は所定数の接触子８（８
ａ，８ｂ）を連結させた連結部材であって、６ａがＸ方
向配線２用であり、６ｂがＹ方向配線３用であり、その
材料としてステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）を用いた。７
（７ａ，７ｂ）は連結部材６の温度をコントロールする
５００Ｗのシースヒータであって、ヒータ７ａが連結部
材６ａに組み付けられ、ヒータ７ｂが連結部材６ｂに組
み付けられている。

【００２４】８（８ａ，８ｂ）は基板１の表面に形成さ
れた複数の配線２，３にコンタクトする接触子である。
９（９ａ，９ｂ）は、連結部材６（６ａ，６ｂ）の温度
をモニタする為の熱伝対、１０は基板１と連結部材６の
温度をコントロールする温調器、１１（１１ａ，１１
ｂ）は、接触子８（８ａ，８ｂ）に電流を供給するドラ
イバ、１２は温度コントローラを示す。連結部材６（６
ａ，６ｂ）及びシースヒータ７（７ａ，７ｂ）と温調器
１０及び温度コントローラ１２とは、基板１が熱変形し
複数の配線２，３の間隔が変化することに対応して、複
数の接触子８（８ａ，８ｂ）の間隔を変化させる手段を
構成している。

【００２５】・実施例１ テストした基板１にはＸ方向配線２のライン幅が５０μ
ｍ、ピッチが１００μｍ、Ｙ方向配線３のライン幅が５
０μｍ、ピッチが１００μｍのパターンが描かれてお
り、材料としてソーダガラスを用い、サイズは３００×
２００×ｔ６である。前記基板１のＸ方向ライン数は２
００本であり、Ｙ方向ライン数は１５０本である。

【００２６】実験としては、まず初めに、前記基板１の
配線２に接触子８ａを、配線３に接触子８ｂを画像処理
にて各々コンタクトし、コンタクト後、その各接触子８
ａ，８ｂにドライバ１１ａ，１１ｂより、電流１Ａを供
給して、３０分間連続給電した。

【００２７】前記基板１は、熱膨張係数が小さいインバ
ー合金で作られた位置出しブロック５に突き当てて位置
を出し、設置した。表１は各実施例における実験条件を
まとめた表である。

【００２８】

【表１】

【００２９】実験では、表１に示すように基板１の温度
が、接触子８への電流１Ａ、３０分間の通電で、１５０
℃まで昇温し、Ｘ方向に４５０μｍ、Ｙ方向に３００μ
ｍの熱変形による伸び量が計測された。その１５０℃に
おいてステンレス鋼ＳＵＳ３０４で製作された連結部材
６は、Ｘ側６ａが１１９℃、Ｙ側６ｂが１１０℃に温調
されることによって、基板１のＸ方向と、Ｙ方向の伸び
量と同じ伸び量となった。

【００３０】位置出しブロック５も熱変形するが、熱変
形による伸び量がＸ方向に０．３μｍ、Ｙ方向も同様に
０．３μｍとなるような構造体にした。この伸び量であ
れば、基板１のＸ方向と、Ｙ方向、そして連結部材６の
各一端面が動かないと見なせる固定端となるような位置
出しが十分可能であって、突き当てブロック５の熱変形
による伸び量は無視することが可能であり、さらに、熱
変形する基板１のＸ−Ｙと連結部材６が同じ１方向に伸
びることになる。図４（ａ）は、実施例１での基板１の
経過時間に対する温度の昇温グラフであり、比較的穏や
かに昇温させたことを示している。

【００３１】図４（ｂ）はその時の、基板１のＸ方向と
Ｙ方向の伸び量を表した図である。この図から分かるよ
うに、基板１の温度の昇温曲線と基板１の伸び量の曲線
は、同じ傾きとなり、つまり基板１の温度が分かれば基
板１の伸び量が算出され、その伸び量と同じ伸び量とな
るように、連結部材６に組み付けられたヒータ７の温度
を制御し、連結部材６ａ，６ｂの温度を熱伝対９ａ，９
ｂで監視しながら接触子８ａを配線２に接続させ、接触
子８ｂを配線３に接続させて加工をすることで、加工
中、熱変形による基板１の伸びが発生しても、接触子８
の位置が、基板１の伸び量とほぼ同じになるように追従
するため、コンタクト位置がずれることなく、加工がで
きる。

【００３２】本実験にて、基板１の温度を加工中に、温
調器１０で監視し、温度コントローラ１２に測定データ
を転送し、温度コントローラ１２にて基板１の伸び量を
算出し、接触子８のコンタクト位置を、基板１の伸び量
と同じになるように連結部材６の温度を決定し、その温
度指令を温調器１０にフィードバックし、連結部材６の
温度を熱伝対９にて監視しながら加工を行い、接触子８
ａ，８ｂと基板１上の配線２，３とのコンタクト位置
が、加工中もずれることなくコンタクトできることを確
認した。

【００３３】（第２の実施形態及び実施例２）図２は第
２の実施形態に係る接触子の位置決め機構を示す平面図
である。図２において、この機構は、第１の実施形態で
用いたユニットを基本とし、接触子８（８ａ，８ｂ）を
配列した接触子ユニット１４（１４ａ，１４ｂ）を連結
部材１５（１５ａ，１５ｂ）で繋いだ構造とした。この
ことにより多数本の接触子８の一本毎に、連結部材１５
に繋げる必要がなくなり、構造が簡素化できる。本実施
形態の場合、連結部材１５（１５ａ，１５ｂ）及びこれ
に配置してあるヒータ１６（１６ａ，１６ｂ）と温調器
１０及び温度コントローラ１２とは、基板１が熱変形し
複数の配線２，３の間隔が変化することに対応して、複
数の接触子８（８ａ，８ｂ）の間隔を変化させる手段を
構成している。

【００３４】・実施例２ 実験に供した基板１には、Ｘ方向配線２のライン幅が５
０μｍ、ピッチが１００μｍであり、Ｙ方向配線３のラ
イン幅が５０μｍ、ピッチが１００μｍであるパターン
が描かれており、材料としてパイレックス（登録商標）
ガラスを用い、サイズは３００×２００×ｔ６である。
前記基板１のＸ方向ライン数は、２００本、Ｙ方向ライ
ン数は１５０本である。

【００３５】実験としては、まず、前記基板１の配線２
に接触子８ａを、配線３に接触子８ｂを画像処理にて各
々コンタクトし、コンタクト後、その接触子８ａ，８ｂ
の各々にドライバ１１ａ，１１ｂより、電流１．５Ａを
供給し、３０分間連続給電した。

【００３６】前記基板１は、実施例１と同様に、熱膨張
係数が小さいインバー合金で作られた突き当て部材とし
ての位置出しブロック１３（１３ａ，１３ｂ）に連結部
材１５（１５ａ，１５ｂ）を突き当ててその位置を出
し、設置した。

【００３７】実験の条件は、表１に示すように基板１の
到達温度２００℃、その２００℃時の基板１のＸ方向伸
び量が１９０μｍ、Ｙ方向伸び量が１２０μｍであっ
た。昇温条件としては図４（ｃ）に見られるように直線
的に昇温させた。その時の基板１のＸ方向と、Ｙ方向の
伸び量を図４（ｄ）に示す。基板１の温度の昇温曲線と
基板１の伸び量の曲線は、ほぼ同じ傾きであるが、若干
基板１の昇温カーブと基板１の変形量が線形的ではない
部分も見られる。この部分においては、基板１の温度と
材料の熱膨張係数から基板１の伸び量を算出することは
できない。本実施例においては、予め図４（ｃ）及び
（ｄ）に示すデータを採り、温度と伸び量の関係情報を
温度コントローラ１２に入力し、実際の加工中の温度デ
ータから基板１の伸び量を認識し、その伸び量と同じに
なるように、連結部材１５に組み込まれたヒータ１６を
制御し、連結部材１５を、基板１と同じ伸び量となるよ
うに、Ｘ側１５ａを５０℃、Ｙ側１５ｂを４２℃に温度
制御した。その結果は、実施例１と同様に、加工中も接
触子８がコンタクト位置からずれることなく良好であっ
た。

【００３８】（第３の実施形態及び実施例３）図３は第
３の実施形態に係る接触子の位置決め機構を示す平面図
である。第３の実施形態においては、第１の実施形態の
ユニットで、連結部材をパイプ形状とし、前記パイプ中
に、温度制御された流体であるシリコンオイルを貫流さ
せたことを特徴とする。

【００３９】このことにより、ヒータに比べ、全体を効
率よく、かつレスポンスがよく、昇温させることができ
る。また複数の流体を貫流できる構造であれば、基板１
の昇温／冷却に対応したプロービングができる。さらに
冷却された流体を貫流させることで、低温プロセスにも
対応可能である。

【００４０】本実施形態では、１７（１７ａ，１７ｂ）
は連結部材であって、その材質がステンレス鋼ＳＵＳ３
０４、サイズがφ１２×ｔ１のパイプであり、１８（１
８ａ，１８ｂ）は、温調された流体であるシリコンオイ
ルの流れを示す。１９（１９ａ，１９ｂ）は前記シリコ
ンオイル１８の温度を温調器１０からの指令にてコント
ロールする流体温度コントローラである。本実施形態の
場合、複数の接触子８（８ａ，８ｂ）の間隔を変化させ
る手段は、連結部材１７（１７ａ，１７ｂ）、シリコン
オイル１８（１８ａ，１８ｂ）の流れ、温調器１０及び
流体温度コントローラを備えて構成されている。

【００４１】・実施例３ 実験に供した基板１には、Ｘ方向配線２のライン幅５０
μｍ、ピッチ１００μｍ、Ｙ方向配線３のライン幅５０
μｍ、ピッチ１００μｍのパターンが描かれており、材
料としてパイレックスガラスを用い、サイズは３００×
２００×ｔ６である。前記基板１のＸ方向ライン数は、
２００本、Ｙ方向ライン数は１５０本である。

【００４２】実験としては、前記基板１の配線２に接触
子８ａを、配線３に接触子８ｂを各々コンタクトし、コ
ンタクト後、その接触子８ａ，８ｂの各々にドライバ１
１ａ，１１ｂより、電流２．０Ａを供給し、３０分間連
続給電した。前記基板１は、実施例１と同様に、熱膨張
係数が小さいインバー合金で作られた位置出しブロック
５に突き当てて位置を出し、設置した。

【００４３】実験の条件は、表１のように、基板到達温
度３００℃、その３００℃時の基板１のＸ方向伸び量３
００μｍ、Ｙ方向伸び量２００μｍであった。昇温条件
としては図４（ｅ）に見られるように急加熱条件とし
た。その時の基板１のＸ方向と、Ｙ方向の伸び量を図４
（ｆ）に示す。実施例２と同様に、基板１の温度の昇温
曲線と基板１の伸び量の曲線は、ほぼ同じ傾きである
が、若干基板１の温度昇温カーブと基板１の変形量が線
形的ではない部分も見られる。この部分においては、基
板１の温度と材料の熱膨張係数から基板１の伸び量を算
出することはできない。本実施例においては、予め図４
（ｅ）及び（ｆ）のデータを採り、温度と伸び量の関係
情報をコントローラ１２に入力し、実際の加工中の温度
データから、基板１の伸び量を認識し、その伸び量と同
じになるように、連結部材１７を貫流するシリコンオイ
ルの温度を制御し、前記連結部材１７は、基板１と同じ
伸び量となるように、Ｘ側１７ａを７６℃、Ｙ側１７ｂ
を７２℃に温度制御した。その結果は、実施例１と同様
に、加工中も接触子８がコンタクト位置からずれること
なく、良好であった。

【００４４】（第４の実施形態及び実施例４）第４の実
施形態は、図１に示した第１の実施形態で、連結部材６
の材料をアルミニウム（Ａ５０５２）とした。 ・実施例４ 実験としては、まず初めに前記基板１の配線２に接触子
８ａを、配線３に接触子８ｂを各々画像処理にてコンタ
クトし、コンタクト後、その接触子８の各々にドライバ
１１より電流１Ａを供給し、３０分間連続給電した。

【００４５】実験では、表１に示すように基板１の温度
が、接触子８への電流１Ａの供給、３０分間通電で１５
０℃まで昇温し、Ｘ方向に４５０μｍ、Ｙ方向に３００
μｍの熱変形による伸び量が計測された。基板１の上昇
温度に合わせて、連結部材６の温度をコントロールし、
最終的には表１に示すように１５０℃においてＡ５０５
２で製作された連結部材６は、Ｘ側６ａが７２℃、Ｙ側
６ｂが６６℃に温調され、加工中、熱変形による基板１
の伸びが発生しても、接触子８の位置が、前記基板１の
伸び量とほぼ同じになるように追従するため、コンタク
ト位置がずれることなく、加工ができることを確認し
た。

【００４６】（第５の実施形態及び実施例５）第５の実
施形態は、図１に示した第１の実施形態で、連結部材６
の材料が銅材である。 ・実施例５ 実験としては、まず初めに、前記基板１の配線２，３の
各々に接触子８を画像処理にてコンタクトし、コンタク
ト後、その接触子８の各々にドライバ１１より電流１Ａ
を供給し、３０分間連続給電した。

【００４７】実験では、表１に示すように、基板１の温
度が、接触子８への電流１Ａ、３０分間通電で、１５０
℃まで昇温し、Ｘ方向に４５０μｍ、Ｙ方向に３００μ
ｍの熱変形による伸び量が計測された。基板１の上昇温
度に合わせて、連結部材８の温度をコントロールし、最
終的には表１に示すように１５０℃において、銅で製作
された連結部材６は、Ｘ側６ａが８５℃、Ｙ側６ｂが７
８℃に温調され、加工中、熱変形による基板１の伸びが
発生しても、接触子８の位置が、前記基板１の伸び量と
ほぼ同じになるように追従するため、コンタクト位置が
ずれることなく、加工ができることを確認した。

【００４８】（第６の実施形態及び実施例６）第６の実
施形態は、図２に示した第２の実施形態で、連結部材６
の材料がコバール金属である。 ・実施例６ 実験としては、まず初めに前記基板１の配線２，３の各
々に接触子８を画像処理にてコンタクトし、コンタクト
後、その接触子８の各々にドライバ１１より電流１. ５
Ａを供給し、３０分間連続給電した。

【００４９】実験では、表１に示すように、基板１の温
度が、接触子８への電流１. ５Ａ、３０分間の通電で、
２００℃まで昇温し、Ｘ方向に１９０μｍ、Ｙ方向に１
２０μｍの熱変形による伸び量が計測された。基板１の
上昇温度に合わせて、連結部材１５の温度をコントロー
ルし、最終的には表１に示すように、２００℃において
コバール金属で製作された連結部材１５は、Ｘ側１５ａ
が１９３℃、Ｙ側１５ｂが１７０℃に温調され、加工
中、熱変形による基板１の伸びが発生しても、接触子８
の位置が、前記基板１の伸び量とほぼ同じになるように
追従するため、コンタクト位置がずれることなく加工が
できることを確認した。

【００５０】（第７の実施形態及び実施例７）第７の実
施形態は、図３に示した第３の実施形態のユニットで、
連結部材のパイプ材質をアルミニウムＡ５０５２とし、
前記パイプ中に、温度制御された流体であるエアを貫流
させたことを特徴とする。本実施形態は、図３と同様
に、１７は連結部材であって、材質がＡ５０５２のφ１
２×ｔ１のパイプであり、１８は、温調された流体であ
るエアの流れを示す。 ・実施例７ 実験としては、前記基板１の配線２に接触子８ａを、配
線３に接触子８ｂを各々コンタクトし、コンタクト後、
その接触子８ａ，８ｂの各々にドライバ１１ａ，１１ｂ
より電流２．０Ａを供給し、３０分間連続給電した。実
験では、表１に示すように基板１の温度が、接触子８へ
の電流２．０Ａ、３０分間通電で、３００℃まで昇温
し、Ｘ方向に３００μｍ、Ｙ方向に２００μｍの熱変形
による伸び量が計測された。基板１の上昇温度に合わせ
て、連結部材８の温度をコントロールし、最終的には、
表１に示すように３００℃において、Ａ５０５２で製作
された連結部材１７は、Ｘ側１７ａが５０℃、Ｙ側１７
ｂが４５℃に温調され、加工中、熱変形による基板１の
伸びが発生しても、接触子８の位置が、前記基板１の伸
び量とほぼ同じになるように追従するため、コンタクト
位置がずれることなく、加工ができることを確認した。

【００５１】

【発明の効果】上述のように、本発明に係る接触子の位
置決め機構は、加工中に熱変形する基板に対して、接触
子のコンタクト位置が、基板の変形に追従して変化し、
位置ずれしないことを確認した。このことにより、基板
の電気的特性評価や接触子による加工プロセス品におい
て、基板の温度に依存しない接触子機構として、幅広い
用途で使用されるという効果を奏する。

【００５２】さらに波及効果として、本発明に係る接触
子の位置決め機構は真空環境下でも対応可能であり、真
空プロセスにて製作される電子源や電子銃の接触子とし
ても有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態及び実施例１に係る
接触子の位置決め機構を示す平面図である。

【図２】 本発明の第２の実施形態及び実施例２に係る
接触子の位置決め機構を示す平面図である。

【図３】 本発明の第３の実施形態及び実施例３に係る
接触子の位置決め機構を示す平面図である。

【図４】 （ａ）は本発明の実施例１における基板の昇
温グラフであり、（ｂ）は実施例１における基板の伸び
量グラフである。（ｃ）は本発明の実施例２における基
板の昇温グラフであり、（ｄ）は実施例２における基板
の伸び量グラフである。（ｅ）は本発明の実施例３にお
ける基板の昇温グラフであり、（ｆ）は実施例３におけ
る基板の伸び量グラフである。

【符号の説明】

１：基板、２（２x1〜２xm）：Ｘ方向配線、３（３y1〜
３yn）：Ｙ方向配線、４：基板温度モニタ用熱伝対、５
（５ａ，５ｂ）：位置出しブロック（突き当て部材）、
６（６ａ，６ｂ）：連結部材、７（７ａ，７ｂ）：ヒー
タ、８（８ａ，８ｂ）：プローブピン（接触子）、９
（９ａ，９ｂ）：連結部材モニタ用熱伝対、１０：温調
器、１１（１１ａ，１１ｂ）：プローブ駆動用ドライ
バ、１２：温度コントローラ、１３（１３ａ，１３
ｂ）：位置出しブロック（突き当て部材）、１４（１４
ａ，１４ｂ）：プローブカード（接触子ユニット）、１
５（１５ａ，１５ｂ）：連結部材、１６（１６ａ，１６
ｂ）：ヒータ、１７（１７ａ，１７ｂ）：連結部材、１
８（１８ａ，１８ｂ）：流体の経路、１９（１９ａ，１
９ｂ）：流体温度コントローラ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大木 一弘 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 Ｆターム(参考） 2G011 AA16 AB06 AB10 AC06 AE01 4M106 AA01 BA01 DD03 DD13 DD30 5E021 FA05 FB01 FB13 FC38 JA05 JA09

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に複数の配線が形成された基板に対
   し、前記配線と外部ユニットとの間を電気的に接続させ
   る複数の接触子及び該複数の接触子を含む接触子ユニッ
   トのどちらかの位置を決めるための接触子の位置決め機
   構であって、前記基板が熱変形し前記複数の配線の間隔
   が変化することに対応して、前記複数の接触子の間隔を
   変化させる手段を有することを特徴とする接触子の位置
   決め機構。
2. 【請求項２】 前記基板の熱変形する方向は、熱変形の
   影響がない突き当て部材の一端に前記基板が突き当て位
   置決めされることによって決められた方向であり、かつ
   前記複数の接触子の間隔は、前記決められた方向と同じ
   方向に変化することを特徴とする請求項１に記載の接触
   子の位置決め機構。
3. 【請求項３】 前記複数の接触子を連結部材で連結し、
   該連結部材を温度調整することにより、前記複数の接触
   子の間隔を変化させることを特徴とする請求項１または
   ２に記載の接触子の位置決め機構。
4. 【請求項４】 前記基板の温度を計測する機能を有し、
   かつ前記連結部材にも温度計測する手段を設けたことを
   特徴とする請求項３に記載の接触子の位置決め機構。
5. 【請求項５】 前記基板及び連結部材の温度計測する手
   段により、前記基板の温度を計測し、前記基板の熱変形
   に相当する長さにまで前記連結部材が変形するよう該連
   結部材を温度調整することを特徴とする請求項４に記載
   の接触子の位置決め機構。
6. 【請求項６】 前記連結部材には、コバール材、ステン
   レス鋼材、銅材及びアルミニウム材のうちのどれかを用
   いたことを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の
   接触子の位置決め機構。
7. 【請求項７】 前記連結部材には、シースヒータを組み
   付けたことを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載
   の接触子の位置決め機構。
8. 【請求項８】 前記連結部材として中空形状品を用い、
   前記中空内に温度調整された流体を流通させたことを特
   徴とする請求項３〜７のいずれかに記載の接触子の位置
   決め機構。
9. 【請求項９】 前記流体としてエアー及びシリコンオイ
   ルのどちらかを用いたことを特徴とする請求項８に記載
   の接触子の位置決め機構。
10. 【請求項１０】 表面に複数の配線が形成された基板に
    対し、前記配線と外部ユニットとの間を電気的に接続さ
    せる複数の接触子及び該複数の接触子を含む接触子ユニ
    ットのどちらかの位置を決めるための接触子の位置決め
    方法であって、前記基板が熱変形し前記複数の配線の間
    隔が変化することに対応して、前記複数の接触子の間隔
    を変化させることを特徴とする接触子の位置決め方法。