【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、集積回路のような半導体デバイス等、被検査体の通電試験に用いられるプローブカードのような電気的接続装置に関する。
【０００２】
本発明においては、各プローブの伸張方向、すなわちプローブが取り付けられている板部材の厚さ方向を上下方向という。
【０００３】
【従来の技術】
半導体デバイス等の被検査体は、その内部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、針先を被検査体の電極に押圧されるプローブのような複数の接触子を絶縁基板の下面に配置し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。
【０００４】
この種の電気的接続装置の１つとして、金属細線から製作された複数のプローブを基板に垂直に組み付け、針先（下端）を被検査体の電極に押圧する縦型の装置がある（例えば、特開平６−３０８１６３号公報）。
【０００５】
縦型の装置は、Ｌ字状の屈曲されたプローブを片持ち梁状に基板に組み付けた従来の一般的な装置に比べ、プローブの組み付け作業が容易であるから、廉価であり、また針先の配置密度を高めることができるから、電極数の多い高密度の被検査体の通電試験に好適である。
【０００６】
しかし、この種の縦型の装置では、針先を被検査体の電極に押圧したとき、各プローブが中央領域において湾曲するが、湾曲する方向が同じ方向にならない。このため、上記従来の電気的接続装置では、隣り合うプローブが接触して電気的に短絡することがある。
【０００７】
そのような問題を解決するために、下板と上板とを上下方向に間隔をおいて配置し、上下の板の間に中板を配置してプローブ支持体とし、上板、中板及び上板を貫通した状態にプローブをプローブ支持体に組み付け、中板を上下の板に対し水平方向に変位させてプローブを予め同じ方向に湾曲させた装置がある（例えば、特開平１１−２４８７４５号公報、特開平２００２−２０２３３７号公報）。
【０００８】
この従来の装置は、プローブが中板を貫通していると共に予め同じ方向に湾曲されているから、針先を被検査体の電極に押圧したとき、プローブが同じ方向に湾曲し、したがって隣り合うプローブの接触が回避される。
【０００９】
【解決しようとする課題】
しかし、上記従来の装置では、各プローブが、下板、中板及び上板をこれらに対し変位可能に貫通しているから、各プローブの一端及び他端のいずれか一方に作用する押圧力が他方に伝達されてしまうし、針先の高さ位置を揃えることが難しい。その結果、従来の装置では、被検査体の電極と針先との間に作用する接触圧が一定にならない。
【００１０】
本発明の目的は、各プローブの一端又は他端に作用する押圧力が他方に影響を及ぼすことを防止すると共に、針先の高さ位置を容易に一定にすることができるようにすることにある。
【００１１】
【解決手段、作用、効果】
本発明に係る電気的接続装置は、プローブ支持体と、該プローブ支持体に配置された複数のプローブとを含む。前記プローブ支持体は、上方に開放する第１の凹所を有する下板と、下方に開放する第２の凹所を有する上板であって前記下板の上方に間隔をおいて配置された上板と、前記第１及び第２の凹所を閉鎖するように前記下板及び前記上板の間に配置された中板とを含む。各プローブは、前記中板より上方の部位及び下方の部位のそれぞれにおいて独立して弾性変形可能に、前記下板、前記上板及び前記中板に挿し込まれている。
【００１２】
下板、中板、上板及びプローブは、上記のように構成された状態において、各プローブの下端（針先）が被検査体の電極に押圧されるプローブ組立体として用いることができる。各プローブは、その上端が下方へ押されると、中板より上方の領域において弾性変形し、下端が上方へ押されると、中板より下方の領域において弾性変形する。
【００１３】
このため、各プローブの一端又は他端に作用する押圧力が他方に影響を及ぼさない。また、プローブをプローブ支持体に組み付けた後に、プローブの上端及び下端の高さ位置を揃える加工を行うことができるから、針先の高さ位置を容易に揃えることができる。それらの結果、針先の高さ位置が一定に維持され、被検査体の電極と針先との間の接触圧がとなり合うプローブ同士で同じになる。
【００１４】
各プローブは、これが弾性変形されるとき上下方向へ変位しない状態に前記中板を貫通していると共に、上下方向へ変位可能に前記下板を貫通しており、さらに上下方向へ変位可能に前記上板に挿入されていてもよい。そのようにすれば、各プローブは、中板より上方の領域及び下方の領域のそれぞれにおいて確実に独立して弾性変形する。
【００１５】
前記下板、前記上板及び前記中板は複数のねじ部材により分離可能に結合されていてもよい。そのようにすれば、プローブ支持体へのプローブの組み付け及びプローブ支持体の組み立てが容易になる。
【００１６】
前記下板は、下板部材と、該下板部材の上に配置されて該下板部材と共に前記第１の凹所を形成する枠部材とを備えることができる。
【００１７】
電気的接続装置は、さらに、前記上板の上に配置された接続板と、該接続板を上方から下方に挿入されて前記プローブの上端面に個々に電気的に接続された複数の配線とを含むことができる。そのようにすれば、配線の端部を接続板に組み付けた状態で、接続板及び上板を結合させることにより、配線とプローブとは、配線の端面とプローブの上端面とが相互に押圧されて、電気的に接続される。
【００１８】
電気的接続装置は、さらに、複数のテスターランドを上面に有すると共に開口を中央に有する基板であって前記接続板が下面に組み付けられた基板を含み、各配線は前記開口を通って前記接続ランドに電気的に接続されていてもよい。そのようにすれば、電気的接続装置をプローブカードとして用いることができる。
【００１９】
各配線は、一端部が前記接続板に挿入されて前記プローブに接触されかつ他端部が前記テスターランドに電気的に接続された芯線と、該芯線の周りに配置された電気絶縁層とを含むことができる。
【００２０】
各配線は、さらに、前記電気絶縁層の周りに配置された電気的シールド層を含むことができる。
【００２１】
本発明の電気的接続装置は、例えば、プローブのための貫通穴をそれぞれ有する、下板、中板及び上板を用い、下板、中板及び上板をそれらの貫通穴の軸線が一致する状態に維持し、その状態でプローブを下板、中板及び上板に挿し込み、次いで中板及び上板を下板に対して所定の方向に所定量移動させ、その状態に下板、中板及び上板を堅固に結合させることにより組み立てることにより、プローブ組立体に容易に組み立てることができる。
【００２２】
接続板を用いる場合は、例えば、上記のようにプローブ組立体を組み立てた後、接続板と上板とを堅固に結合させればよい。また、接続板及び基板を用いる場合は、接続板とプローブ組立体とを結合させた後、接続板を基板に組み付けてもよいし、接続板を基板に組み付けた後に、接続板とプローブ組立体とを結合させてもよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１〜図４を参照するに、電気的接続装置１０は、図４に示すように、半導体ウエーハ１２上の複数（図１に示す例では、８つ）の集積回路を被検査体１４とし、それらの被検査体１４を同時に検査するプローブカードとして用いられる。各被検査体１４は、矩形の形状を有しており、また矩形の辺の方向に間隔をおいた複数の電極１６を各辺に有している。
【００２４】
電気的接続装置１０は、円板状の配線基板２０と、配線基板２０の下面に組み付けられた接続板２２と、接続板２２から配線基板２０に伸びる複数の配線２４と、接続板２２の下側に組み付けられたプローブ組立体２６とを含む。
【００２５】
配線基板２０は、ガラス入りエポキシやセラミック等の電気絶縁材料を用いて製作されている。配線基板２０は、これの中央領域を厚さ方向に貫通する開口２８を中央に有しており、テスターに電気的に接続される複数のテスターランド３０を周縁部に多重に有しており、複数の接続ランド３２を開口２８の対向する２つの辺の外側に有している。
【００２６】
開口２８は、同時に検査する集積回路の配置領域よりやや大きい矩形の形状を有している。テスターランド３０と接続ランド３２とは、図示しない接続線により、一対一の関係に電気的に接続されている。そのような接続線は、印刷配線技術のような適宜の手法により、配線基板２０内に形成された配線とすることができる。
【００２７】
接続板２２は、電気絶縁材料により、配線基板２０の開口２８より大きい矩形の形状に製作されている。接続板２２は、開口２８とほぼ同じ大きさを有する矩形の浅い上向きの凹所３４を有しており、また接続板２２を厚さ方向に貫通して凹所３４に達する複数の貫通穴３６を有している。
【００２８】
各配線２４は、図４に示すように、導電性の芯線３８をその周りを覆う電気絶縁層４０により保護している。各配線２４の一端部は、電気絶縁層４０が剥離されて露出された芯線３８が貫通穴３６に挿入されており、また芯線３８の露出した端部において接着剤４２により接続板２２に結合されている。
【００２９】
各芯線３８の一端面は、ほぼ接続板２２の下面の高さ位置に維持されている。各配線２４の他端部は、電気絶縁層４０が剥離されて、芯線３８の露出した端部において半田のような導電性の接着剤により接続ランド３２に結合されている。
【００３０】
プローブ組立体２６は、接続板２２とほぼ同じ大きさの矩形の平面形状を有する直方体に形成されている。プローブ組立体２６は、矩形の下板４４に矩形の中板４６を載置し、中板４６に矩形の上板４８を載置している。
【００３１】
下板４４は、矩形の下板部材５０に矩形の枠部材５２を載置している。中板４６は、枠部材５２に載置されている。上板４８も、上板部材と枠部材とで形成してもよい。
【００３２】
下板部材５０、枠部材５２、中板４６及び上板４８は、上記のように重ねられた状態で、複数のねじ部材５４により相互に結合されて、複数のプローブ５６を支持するプローブ支持体５８を構成している。下板部材５０と枠部材５２とは、下板４４を形成している。ねじ部材５４は、上板４８、中板４６及び枠部材５２を貫通して、下板部材５０に螺合されている。
【００３３】
下板部材５０は上方に開放する凹所６０を枠部材５２と共同して形成しており、上板４８は下方に開放する凹所６２を有している。中板４６は、凹所６０，６２を閉鎖するように、枠部材５２と上板４８との間に配置されている。凹所６０，６２及び枠部材５２の内側空間は、平面的に見て、配線基板２０の開口２８とほぼ同じ大きさと形状とを有している。
【００３４】
図４に示すように、下板部材５０はこれを厚さ方向に貫通して凹所６０に開口する複数の貫通穴６４を有しており、中板４６はこれを厚さ方向に貫通する複数の貫通穴６６を有しており、上板４８はこれを厚さ方向に貫通して凹所６２に開口する複数の貫通穴６８を有している。貫通穴６４，６６，６８は、相互に及び接続板２２の貫通穴３６に対応されている。
【００３５】
各プローブ５６は、タングステンのような導電性の金属細線により弾性変形可能の針の形に形成されており、また貫通穴６８，６６，６４に通されている。各プローブ５６は、直径寸法、特に貫通穴６６の箇所における直径寸法が貫通穴６６のそれとほぼ同じ円形の断面形状を有している。
【００３６】
各プローブ５６の上端面は、プローブ５６の上端部が貫通穴６８に上下方向へ移動可能に差し込まれて、ほぼ上板４８の上面の高さ位置とされている。各プローブ５６の下端部は、貫通穴６４を上下方向へ移動可能に貫通して下板部材５０から下方に突出されている。
【００３７】
平面的に見て、貫通穴６８は貫通穴３６と一致しているが、貫通穴６４及び６６は、相互に、並びに、貫通穴３６及び６８に対し、水平方向へ変位されている。このため、プローブ５６は、貫通穴６４，６８の間の領域において中板４６により同じ方向に湾曲されている。
【００３８】
貫通穴６４，６６の変位量は、貫通穴６４，６６の配置ピッチとほぼ同じ程度とすることができる。貫通穴６４，６８の変位量は、わずかとすることができる。貫通穴６６，６８の変位量は、貫通穴６４，６６の変位量より大きくすることができる。
【００３９】
各プローブ５６は、貫通穴６４，６８の間の領域において中板４６により同じ方向に湾曲されていることと、直径寸法が貫通穴６６のそれとほぼ同じであることとが相まって、中板４６より上方の部位及び下方の部位のそれぞれにおいて独立して弾性変形可能に中板４６に保持されている。
【００４０】
これにより、各プローブ５６は、下端が上方へ押されると、中板４６より下方の領域において弾性変形し、上端が下方へ押されると、中板４６より上方の領域において弾性変形する。
【００４１】
プローブ組立体２６及び電気的接続装置１０は、例えば、以下のように組み立てることができる。
【００４２】
先ず、図６（Ａ）及び図７（Ａ）に示すように、各プローブ５６のための貫通穴６４，６６，６８が上下方向に整列する状態（貫通穴６４，６６，６８の軸線が一致する状態）に、下板４４、中板４６及び上板４８が維持される。
【００４３】
次いで、その状態で各プローブ５６が、その上端部を上板４８からわずかに突出させた状態に、貫通穴６４，６６，６８に通される。
【００４４】
次いで、図６（Ｂ）及び図７（Ｂ）に示すように、中板４６及び上板４８が下板４４に対してそれぞれ水平方向に所定量移動され、その状態に下板４４、中板４６及び上板４８がねじ部材５４により堅固に結合される。
【００４５】
上記のように組み立てられたプローブ組立体２６は、上板４８を接続板２２に図示しない複数のねじ部材により堅固に結合される。配線基板２０と接続板２２とは、接続板２２とプローブ組立体２６とを結合させた後に、組み付けてもよいし、接続板２２を配線基板２０に組み付けた後に、接続板２２とプローブ組立体２６とを結合させてもよい。
【００４６】
接続板２２とプローブ組立体２６とを結合されるとき、各プローブ５６は、その上端面を対応する配線２４の芯線３８により下方に押される。これにより、各プローブ５６は、上端を下方に押されて、中板４６より上方のプローブ領域で弾性変形する。このときの弾性変形は、中板４６より下方のプローブ領域に影響を及ぼさない。
【００４７】
下板４４，中板４６及び上板４８の水平面内での位置関係、並びに、プローブ組立体２６、接続板２２及び配線基板２０の水平面内での位置関係は、プローブ組立体２６の下板部材５０、枠部材５２、中板４６、上板４８及び枠部材２２を相互に位置決め多情対で、それらをねじ部材５４により結合することにより、及び、配線基板２０を貫通してプローブ組立体２６に挿入された複数の位置決めピン７０（図１参照）により、一定の関係に維持される。
【００４８】
被検査体１４の通電試験時、電気的接続装置１０は、図５に示すように、各プローブ５６の下端（針先）を被検査体１４の電極１６に押圧される。このとき、各プローブ５６は、中板４６より下方のプローブ領域において弾性変形することにより、下端が電極１６に対しわずかに水平方向へ移動して、電極１６にこすり作用を与える。このときの弾性変形は、中板４６より上方のプローブ領域に影響を及ぼさない。
【００４９】
電気的接続装置１０においては、各プローブ５６の下端及び上端のいずれか一方に作用する押圧力が他方に影響を及ぼさないように、各プローブ５６が中板４６より上方のプローブ領域及び下方のプローブ領域のそれぞれにおいて確実に独立して弾性変形する。
【００５０】
これにより、プローブ５６をプローブ支持体５８に組み付けた後に、プローブ５６の上端及び下端の高さ位置を揃える加工を行うことができ、針先の高さ位置を容易に揃えることができる。その結果、針先の高さ位置が一定に揃えられ、被検査体１４の電極１６と針先との間の接触圧が一定になる。
【００５１】
上記実施例では、プローブ５６が中板４６を貫通して中央において中板４６により湾曲させることにより、プローブ５６の一方の端部に作用する押圧力が他方に影響しないようにしているが、プローブ５６を電気絶縁性の接着剤のような適宜な接着剤により中板４６に固定することにより、プローブ５６の一方の端部に作用する押圧力が他方に影響しないようにしてもよい。
【００５２】
また、上記の実施例では、プローブ組立体２６に組み立てられた状態において、平面的に見て、貫通穴６４，６８の軸線をわずかに変位させてプローブ５６の上端部と下端部とをわずかにずらせているが、図８に示すように、貫通穴６４と６８とを貫通穴６６に対して反対側に位置させてプローブ５６をステップ状に変形させることにより、プローブ５６の上端部と下端部とをずらせてもよいし、プローブ５６の上端部と下端部とをずらすことなく、一致させてもよい。
【００５３】
本発明は、上記実施例に限定されず、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平面図であって、配線の大部分を除去して示す図である。
【図２】図１に示す電気的接続装置の正面図である。
【図３】図１における３−３線に沿って得た断面図である。
【図４】図１に示す電気的接続装置のプローブ組立体の一部の拡大断面図である。
【図５】図１に示す電気的接続装置のプローブを被検査体の電極に押圧した状態を示す断面図である。
【図６】図１に示す電気的接続装置のプローブ組立体の組み立て方法を説明するための断面図である。
【図７】図１に示す電気的接続装置のプローブ組立体の組み立て方法を説明するための断面図である。
【図８】プローブ組立体の他の実施例を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１０ 電気的接続装置
１２ 半導体ウエーハ
１４ 被検査体
１６ 電極
２０ 配線基板
２２ 接続板
２４ 配線
２６ プローブ組立体
２８ 開口
３０ テスターランド
３２ 接続ランド
３４，６０，６２ 凹所
３６，６４，６６，６８ 貫通穴
３８ 芯線
４０ 電気絶縁層
４２ 接着剤
４４ 下板、
４６ 中板
４８ 上板
５０下板部材
５２ 枠部材
５６ プローブ
５８ プローブ支持体[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrical connection device such as a probe card used for a current test of a device under test such as a semiconductor device such as an integrated circuit.
[0002]
In the present invention, the extension direction of each probe, that is, the thickness direction of the plate member to which the probe is attached is referred to as the up-down direction.
[0003]
[Prior art]
An object to be inspected such as a semiconductor device is subjected to an energization test (inspection) to determine whether or not its internal circuit operates according to specifications. Such an energization test is performed using an electrical connection device such as a probe card in which a plurality of contacts, such as probes, whose needle tips are pressed against electrodes of a device under test, are arranged on the lower surface of an insulating substrate.
[0004]
As one example of this type of electrical connection device, there is a vertical device in which a plurality of probes made of thin metal wires are vertically assembled on a substrate, and a probe tip (lower end) is pressed against an electrode of a device under test (for example, a vertical device). And JP-A-6-308163).
[0005]
The vertical type device is easier to assemble the probe than a conventional general device in which an L-shaped bent probe is mounted on a substrate in a cantilever shape, and is therefore inexpensive. Since the arrangement density of the electrodes can be increased, it is suitable for an energization test of a high-density test object having a large number of electrodes.
[0006]
However, in this type of vertical device, when the probe tip is pressed against the electrode of the device under test, each probe bends in the central region, but the directions of the bends are not the same. For this reason, in the above-mentioned conventional electrical connection device, adjacent probes may come into contact with each other to cause an electrical short circuit.
[0007]
In order to solve such a problem, a lower plate and an upper plate are arranged at an interval in the vertical direction, a middle plate is arranged between the upper and lower plates to serve as a probe support, and the upper plate, the middle plate and the upper plate are arranged. There is a device in which a probe is assembled to a probe support in a state where the probe is penetrated, and the probe is bent in the same direction in advance by displacing the middle plate in the horizontal direction with respect to the upper and lower plates (for example, JP-A-11-248745, JP-A-2002-202337).
[0008]
In this conventional apparatus, since the probe penetrates the middle plate and is curved in the same direction in advance, when the probe tip is pressed against the electrode of the test object, the probe bends in the same direction, and therefore, the probes are adjacent to each other. Probe contact is avoided.
[0009]
[Problem to be solved]
However, in the above-mentioned conventional apparatus, since each probe penetrates the lower plate, the middle plate and the upper plate so as to be displaceable with respect to these, the pressing force acting on one of the one end and the other end of each probe is reduced. It is transmitted to the other, and it is difficult to align the height positions of the needle tips. As a result, in the conventional apparatus, the contact pressure acting between the electrode of the test object and the needle tip does not become constant.
[0010]
An object of the present invention is to prevent a pressing force acting on one end or the other end of each probe from affecting the other, and to easily make the height position of the needle tip constant. is there.
[0011]
[Solutions, actions, and effects]
An electrical connection device according to the present invention includes a probe support and a plurality of probes arranged on the probe support. The probe support is a lower plate having a first recess that opens upward, and an upper plate having a second recess that opens downward, and is spaced above the lower plate. An upper plate; and a middle plate disposed between the lower plate and the upper plate to close the first and second recesses. Each probe is inserted into the lower plate, the upper plate, and the middle plate so as to be independently elastically deformable in a portion above and below the middle plate.
[0012]
The lower plate, the middle plate, the upper plate, and the probe can be used as a probe assembly in which the lower end (needle tip) of each probe is pressed against the electrode of the test object in the state configured as described above. Each probe is elastically deformed in a region above the middle plate when its upper end is pushed downward, and elastically deformed in a region below the middle plate when its lower end is pushed upward.
[0013]
Therefore, the pressing force acting on one end or the other end of each probe does not affect the other. Further, after the probe is assembled to the probe support, a process of aligning the height positions of the upper end and the lower end of the probe can be performed, so that the height positions of the needle tips can be easily adjusted. As a result, the height position of the needle tip is kept constant, and the contact pressure between the electrode of the test object and the needle tip becomes the same for the probes that come into contact.
[0014]
Each probe penetrates the middle plate so that it is not displaced vertically when it is elastically deformed, and penetrates the lower plate so that it can be displaced vertically, and further displaces vertically. It may be inserted into the upper plate. By doing so, each probe is surely and independently elastically deformed in each of the region above and below the middle plate.
[0015]
The lower plate, the upper plate, and the middle plate may be separably connected by a plurality of screw members. By doing so, the assembly of the probe to the probe support and the assembly of the probe support are facilitated.
[0016]
The lower plate may include a lower plate member and a frame member disposed on the lower plate member to form the first recess together with the lower plate member.
[0017]
The electrical connection device further includes a connection plate disposed on the upper plate, and a plurality of wirings each of which is connected to the upper end surface of the probe by inserting the connection plate downward from above, and Can be included. By doing so, by connecting the connection plate and the upper plate in a state where the end of the wiring is assembled to the connection plate, the wiring and the probe are pressed against each other by the end surface of the wiring and the upper end surface of the probe. And are electrically connected.
[0018]
The electrical connection device further includes a substrate having a plurality of tester lands on an upper surface and an opening at a center, wherein the connection plate is assembled on a lower surface, and each wiring passes through the opening and passes through the connection land. May be connected electrically. By doing so, the electrical connection device can be used as a probe card.
[0019]
Each wiring includes a core wire having one end inserted into the connection plate and being in contact with the probe and the other end electrically connected to the tester land, and an electric insulating layer disposed around the core wire. Can be included.
[0020]
Each wiring may further include an electrical shield layer disposed around the electrical insulation layer.
[0021]
The electrical connection device of the present invention uses, for example, a lower plate, a middle plate, and an upper plate each having a through hole for a probe, and the axes of the through holes of the lower plate, the middle plate, and the upper plate match. In this state, the probe is inserted into the lower plate, the middle plate, and the upper plate, and then the middle plate and the upper plate are moved in the predetermined direction with respect to the lower plate by a predetermined amount. By assembling by firmly connecting the plate and the upper plate, it is possible to easily assemble the probe assembly.
[0022]
When a connection plate is used, for example, after the probe assembly is assembled as described above, the connection plate and the upper plate may be firmly connected. When a connection plate and a substrate are used, the connection plate may be assembled to the substrate after the connection plate and the probe assembly are combined, or the connection plate and the probe assembly may be assembled after the connection plate is assembled to the substrate. And may be combined.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Referring to FIGS. 1 to 4, the electrical connection device 10 includes a plurality of (eight in the example shown in FIG. 1) integrated circuits on the semiconductor wafer 12 , Is used as a probe card for inspecting the inspected objects 14 at the same time. Each test object 14 has a rectangular shape, and has a plurality of electrodes 16 on each side spaced in the direction of the side of the rectangle.
[0024]
The electrical connection device 10 includes a wiring board 20 having a disc shape, a connection board 22 assembled on the lower surface of the wiring board 20, a plurality of wirings 24 extending from the connection board 22 to the wiring board 20, And a probe assembly 26 attached to the side.
[0025]
The wiring board 20 is manufactured using an electrically insulating material such as glass-containing epoxy or ceramic. The wiring board 20 has an opening 28 at the center thereof, which penetrates the central area of the wiring board 20 in the thickness direction, and has a plurality of tester lands 30 electrically connected to the tester at a peripheral portion thereof in a multiplex manner. A plurality of connection lands 32 are provided outside two opposite sides of the opening 28.
[0026]
The opening 28 has a rectangular shape slightly larger than the arrangement area of the integrated circuit to be inspected at the same time. The tester lands 30 and the connection lands 32 are electrically connected in a one-to-one relationship by connection lines (not shown). Such a connection line can be a wiring formed in the wiring board 20 by an appropriate method such as a printed wiring technology.
[0027]
The connection plate 22 is formed of an electrically insulating material into a rectangular shape larger than the opening 28 of the wiring board 20. The connection plate 22 has a rectangular shallow upward recess 34 having substantially the same size as the opening 28, and a plurality of through holes 36 penetrating the connection plate 22 in the thickness direction to reach the recess 34. have.
[0028]
As shown in FIG. 4, each wiring 24 protects a conductive core wire 38 with an electrical insulating layer 40 surrounding the core wire 38. At one end of each wiring 24, a core wire 38 exposed by peeling off the electric insulating layer 40 is inserted into the through hole 36, and the exposed end of the core wire 38 is connected to the connection plate 22 by an adhesive 42. ing.
[0029]
One end face of each core wire 38 is maintained substantially at the level of the lower surface of the connection plate 22. At the other end of each wiring 24, the electrical insulating layer 40 is peeled off and the exposed end of the core wire 38 is connected to the connection land 32 by a conductive adhesive such as solder.
[0030]
The probe assembly 26 is formed in a rectangular parallelepiped having a rectangular planar shape substantially the same size as the connection plate 22. The probe assembly 26 has a rectangular middle plate 46 mounted on a rectangular lower plate 44 and a rectangular upper plate 48 mounted on the middle plate 46.
[0031]
The lower plate 44 places a rectangular frame member 52 on a rectangular lower plate member 50. The middle plate 46 is placed on the frame member 52. The upper plate 48 may also be formed by an upper plate member and a frame member.
[0032]
The lower plate member 50, the frame member 52, the middle plate 46, and the upper plate 48 are connected to each other by a plurality of screw members 54 in a state of being stacked as described above, and support a plurality of probes 56. 58. The lower plate member 50 and the frame member 52 form a lower plate 44. The screw member 54 passes through the upper plate 48, the middle plate 46, and the frame member 52, and is screwed to the lower plate member 50.
[0033]
The lower plate member 50 has a recess 60 that opens upward in cooperation with the frame member 52, and the upper plate 48 has a recess 62 that opens downward. The middle plate 46 is disposed between the frame member 52 and the upper plate 48 so as to close the recesses 60 and 62. The inner spaces of the recesses 60 and 62 and the frame member 52 have substantially the same size and shape as the opening 28 of the wiring board 20 in plan view.
[0034]
As shown in FIG. 4, the lower plate member 50 has a plurality of through holes 64 that penetrate the lower plate member 50 in the thickness direction and open to the recess 60, and the middle plate 46 penetrates the lower plate member 50 in the thickness direction. The upper plate 48 has a plurality of through holes 66 penetrating the upper plate 48 in the thickness direction and opening to the recess 62. The through holes 64, 66, 68 correspond to each other and to the through hole 36 of the connection plate 22.
[0035]
Each probe 56 is formed in the shape of a needle that can be elastically deformed by a conductive thin metal wire such as tungsten, and is passed through through holes 68, 66, 64. Each probe 56 has a circular cross-sectional shape whose diameter, particularly at the location of the through hole 66, is substantially the same as that of the through hole 66.
[0036]
The upper end surface of each probe 56 is inserted into the through hole 68 so that the upper end portion of the probe 56 can be moved in the up-down direction, and is substantially at the level of the upper surface of the upper plate 48. The lower end of each probe 56 protrudes downward from the lower plate member 50 through the through hole 64 movably in the vertical direction.
[0037]
In plan view, the through-hole 68 coincides with the through-hole 36, but the through-holes 64 and 66 are displaced horizontally with respect to each other and with respect to the through-holes 36 and 68. Therefore, the probe 56 is curved in the same direction by the middle plate 46 in a region between the through holes 64 and 68.
[0038]
The amount of displacement of the through holes 64 and 66 can be substantially the same as the arrangement pitch of the through holes 64 and 66. The amount of displacement of the through holes 64, 68 can be small. The amount of displacement of the through holes 66, 68 can be greater than the amount of displacement of the through holes 64, 66.
[0039]
Each probe 56 is bent in the same direction by the middle plate 46 in the region between the through holes 64 and 68, and the diameter dimension is almost the same as that of the through hole 66. The upper portion and the lower portion are independently held by the middle plate 46 so as to be elastically deformable.
[0040]
Accordingly, each probe 56 is elastically deformed in a region below the middle plate 46 when the lower end is pushed upward, and is elastically deformed in a region above the middle plate 46 when the upper end is pushed downward.
[0041]
The probe assembly 26 and the electrical connection device 10 can be assembled, for example, as follows.
[0042]
First, as shown in FIGS. 6A and 7A, a state in which the through holes 64, 66, 68 for the respective probes 56 are vertically aligned (the axes of the through holes 64, 66, 68 coincide with each other). In this state, the lower plate 44, the middle plate 46, and the upper plate 48 are maintained.
[0043]
Next, in this state, each probe 56 is passed through the through holes 64, 66, 68 with the upper end thereof slightly projecting from the upper plate 48.
[0044]
Next, as shown in FIGS. 6 (B) and 7 (B), the middle plate 46 and the upper plate 48 are respectively moved by a predetermined amount in the horizontal direction with respect to the lower plate 44, and in this state, the lower plate 44 and the middle plate are moved. The upper plate 46 and the upper plate 48 are firmly connected by the screw member 54.
[0045]
In the probe assembly 26 assembled as described above, the upper plate 48 is firmly connected to the connection plate 22 by a plurality of screw members (not shown). The wiring board 20 and the connection plate 22 may be assembled after the connection plate 22 and the probe assembly 26 are connected, or the connection plate 22 and the probe assembly may be assembled after the connection plate 22 is mounted on the wiring board 20. 26 may be combined.
[0046]
When the connecting plate 22 and the probe assembly 26 are connected, each probe 56 is pushed downward at its upper end surface by the core wire 38 of the corresponding wiring 24. As a result, each probe 56 is pushed downward at its upper end, and is elastically deformed in the probe region above the middle plate 46. The elastic deformation at this time does not affect the probe area below the middle plate 46.
[0047]
The positional relationship of the lower plate 44, the middle plate 46, and the upper plate 48 in the horizontal plane, and the positional relationship of the probe assembly 26, the connection plate 22, and the wiring board 20 in the horizontal plane are determined by the lower plate member of the probe assembly 26. 50, the frame member 52, the middle plate 46, the upper plate 48, and the frame member 22 are positioned relative to each other by connecting them with a screw member 54, and penetrating through the wiring board 20 to the probe assembly 26. The fixed relationship is maintained by the inserted plurality of positioning pins 70 (see FIG. 1).
[0048]
At the time of the energization test of the device under test 14, the electrical connection device 10 presses the lower end (tip) of each probe 56 against the electrode 16 of the device under test 14 as shown in FIG. 5. At this time, each probe 56 is elastically deformed in a probe region below the middle plate 46, so that the lower end slightly moves in the horizontal direction with respect to the electrode 16 to give a rubbing action to the electrode 16. The elastic deformation at this time does not affect the probe area above the middle plate 46.
[0049]
In the electrical connection device 10, each probe 56 has a probe region above the middle plate 46 and a probe region below the middle plate 46 so that the pressing force acting on one of the lower end and the upper end of each probe 56 does not affect the other. Elastic deformation is ensured independently in each of the regions.
[0050]
Thus, after assembling the probe 56 to the probe support body 58, it is possible to perform processing to align the height positions of the upper end and the lower end of the probe 56, and it is possible to easily align the height positions of the needle tips. As a result, the height position of the needle tip is made uniform, and the contact pressure between the electrode 16 of the test object 14 and the needle tip becomes constant.
[0051]
In the above embodiment, the probe 56 penetrates through the middle plate 46 and is bent by the middle plate 46 at the center so that the pressing force acting on one end of the probe 56 does not affect the other. By fixing the 56 to the middle plate 46 with an appropriate adhesive such as an electrically insulating adhesive, the pressing force acting on one end of the probe 56 may not affect the other.
[0052]
In the above-described embodiment, when assembled in the probe assembly 26, the axes of the through holes 64 and 68 are slightly displaced so that the upper end and the lower end of the probe 56 are slightly displaced in plan view. As shown in FIG. 8, the upper end and the lower end of the probe 56 are formed by disposing the through holes 64 and 68 on the opposite side to the through hole 66 and deforming the probe 56 in a step shape. May be shifted, or the upper end and the lower end of the probe 56 may be matched without shifting.
[0053]
The present invention is not limited to the above embodiments, and can be variously modified without departing from the gist thereof.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of an electrical connection device according to the present invention, in which most of the wiring is removed.
FIG. 2 is a front view of the electrical connection device shown in FIG.
FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 in FIG.
FIG. 4 is an enlarged sectional view of a part of the probe assembly of the electrical connection device shown in FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state where a probe of the electrical connection device shown in FIG. 1 is pressed against an electrode of a device under test.
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining a method of assembling the probe assembly of the electrical connection device shown in FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining a method of assembling the probe assembly of the electrical connection device shown in FIG.
FIG. 8 is an enlarged sectional view showing another embodiment of the probe assembly.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electrical connection device 12 Semiconductor wafer 14 Device under test 16 Electrode 20 Wiring board 22 Connection board 24 Wiring 26 Probe assembly 28 Opening 30 Tester land 32 Connection lands 34, 60, 62 Recesses 36, 64, 66, 68 Through holes 38 core wire 40 electric insulating layer 42 adhesive 44 lower plate,
46 Middle plate 48 Upper plate 50 Lower plate member 52 Frame member 56 Probe 58 Probe support
