JP2008039768A - プローブカード - Google Patents

Abstract

【課題】微細で狭ピッチの電極を有するウェハに対する電気的特性の検査を安定的に行う。
【解決手段】プローブカード２における回路基板１０の下面側に、検査用接触構造体１２が取付けられる。検査用接触構造体１２には、シリコン基板２０の両側に、弾性を有し凸状の導電部３０、５０を備えたシート２１、２２が取付けられる。シリコン基板２０には、垂直方向に貫通する通電路２３が形成され、各シート２１、２２の導電部３０、５０は、通電路２３に上下から接触している。シート２１は、回路基板１０に固定され、導電部３０は、回路基板１０の接続端子に接触している。ウェハＷの電気的特性の検査時には、ウェハ上の電極パットＵが下側の各導電部５０に押圧されて接触される。導電部５０により電極パットＵの高さのばらつきが吸収され、導電部３０により回路基板１０側の歪みや傾きが吸収され、ウェハ面内において導電部５０と電極パットＵの接触が維持される。
【選択図】図１

Description

本発明は、被検査体に接触して被検査体の電気的特性を検査するためのプローブカードに関する。
に関する。

例えば半導体ウェハ上に形成されたＩＣ、ＬＳＩなどの電子回路の電気的特性の検査は、例えばプローブカードの下面に配列された複数のプローブ針を、ウェハ上の電子回路の各電極パットに電気的に接触させることにより行われている。このため、プローブ針は、各電極パットの位置に合わせて配置する必要がある。

しかしながら、近年は、電子回路のパターンの微細化が進み、電極パットが微細化し電極パットの間隔がさらに狭くなっているため、例えば幅寸法が１００μｍ以下で、ピッチが１８０μｍ以下の微細で狭ピッチの接触部を形成することが要求されている。そこで、異方導電性シートをプローブ針の代わりに用いることが提案されている（特許文献１参照）。異方導電性シートは、絶縁部となるシートの一面から弾性を有する複数の導電部が突出したもので、接触部となる導電部を極めて微細で狭ピッチに形成することができる。

しかしながら、上述のような異方導電性シートを単純に用いた場合、導電部が狭ピッチで微細であるため、導電部の高さ方向の寸法に限界があり、導電部の弾性による高さ方向の変位量が小さくなる。このため、例えばウェハ表面上の多数の電極パットの高さのばらつきを導電部の弾性によって十分に吸収することができず、導電部と電極パットとの接触がウェハ面内において不安定になる。また、プローブカードの取り付けや熱膨張などによって発生するプローブカード側の傾きや歪みについても、導電部の弾性により十分に吸収できないので、ウェハ面内において電極パットの接触が不安定になる。

特許第３０３８８５９号公報

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ウェハなどの被検査体に対する接触部を極めて微細で狭ピッチに形成し、なおかつ被検査体との接触を安定して行うプローブカードを提供することをその目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、下方に位置する被検査体の電気的特性を検査するためのプローブカードであって、回路基板と、回路基板と被検査体との間に設けられ、前記被検査体と前記回路基板との間を通電させるための検査用接触構造体と、を有し、前記検査用接触構造体は、平板状の基板と、前記基板を挟むように基板の上下の両面に取り付けられ、弾性を有する複数の導電部と前記導電部相互間を接続する絶縁部から構成されるシートと、を有し、前記導電部は、前記各シートを貫通し、各シートの上下の両面から突出するように形成され、前記基板には、上面から下面に通じる複数の通電路が形成され、前記基板の両面のシートの導電部は、対応する前記基板の通電路に電気的に接続されており、前記基板の両面の各シートは、前記基板に対して固定され、前記基板の上面側のシートは、前記回路基板に対して固定されていることを特徴とする。

本発明によれば、シート面内に多数の導電部を形成したシートを用いるので、極めて微細で狭ピッチの接触部を実現できる。そしてシートが基板の上下の両面に取付けられるので、下面側のシートは、その導電部が被検査体の電極に接触し、その導電部の弾性により例えば被検査体の高さのばらつきを吸収できる。また、上面側のシートは、その導電部が回路基板の接続端子に接触し、その導電部の弾性によりプローブカード全体或いは回路基板の歪みや傾きを吸収できる。特に上面側のシートが回路基板に対して固定されるので、上面側のシートが回路基板の形状に追従しやすく、回路基板の歪みや傾きをより確実に吸収できる。したがって、プローブカードと被検査体との電気的な接触が安定し、電気的特性の検査を適正に行うことができる。

上記プローブカードの前記通電路が、前記基板の上下の厚み方向に貫通しており、前記基板の両面のシートの導電部は、前記基板の通電路を挟むようにして、各々対応する前記基板の通電路の端部に接触していてもよい。

前記上面側のシートの導電部は、前記下面側のシートの導電部よりも弾性力が弱くなるように形成されていてもよい。

前記上面側のシートには、当該シートの外周部を囲み当該シートを保持するフレームが取り付けられ、前記上面側のシートは、当該フレームにより前記回路基板に固定されており、前記フレームは、前記基板よりも外側の位置において前記回路基板に固定されていてもよい。

前記フレームは、前記基板の外側にまで延びて可撓性のある複数の板状部材を有し、前記板状部材の外側の端部が前記回路基板に固定されていてもよい。

前記板状部材の外側方向に直交する幅方向の側面には、切欠きが形成されていてもよい。

前記板状部材の外側の端部には、孔が形成され、一部がその孔に入り込んだ接着剤により前記フレームが前記回路基板に固定されていてもよい。

前記フレームは、弾性を有する接着剤により前記回路基板に固定されていてもよい。

前記フレームは、被検査体と同じ熱膨張率の材質により形成されていてもよい。なお、「被検査体と同じ熱膨張率の材質」には、被検査体と完全に同じ熱膨張率のものだけでなく、実質的に同じもの、例えば被検査体の熱膨張率の±４ｐｐｍ/Ｋの範囲内のものも含まれる。

前記上面側のシートは、前記フレームにより前記基板に固定されていてもよい。

前記下面側のシートには、当該シートの外周部を囲み当該シートを保持する他のフレームが取り付けられており、前記下面側のシートは、当該他のフレームにより前記基板に固定されていてもよい。

前記他のフレームは、弾性を有する接着剤により前記基板に固定されていてもよい。

前記他のフレームは、被検査体と同じ熱膨張率の材質により形成されていてもよい。

前記基板は、被検査体と同じ熱膨張率の材質により形成されていてもよい。また、前記基板は、シリコン基板であってもよい。

前記基板の両面のシートの導電部と前記基板の通電路は、上下方向の同軸上に配置されていてもよい。

前記基板の上面又は下面の少なくともいずれかには、所定の通電路同士を接続する金属配線が形成されていてもよい。

前記下面側のシートの各導電部の先端部には、被検査体に接触する先細の接触子が取付けられ、前記各接触子は、ホルダに保持されており、前記ホルダによって前記基板に固定されていてもよい。

前記各シートの導電部は、上下方向に圧縮されたときに電気的に導通可能になるものであり、前記導電部が圧縮されずに電気的に導通不可の状態で、前記上面側のシートは、前記基板と前記回路基板に対して固定され、前記下面側のシートは、前記基板に対して固定されていてもよい。

本発明によれば、被検査体の電気的特性の検査が安定して行われるので、電子デバイスの不良を確実に検出することができ、電子デバイスの品質を向上できる。

以下、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかるプローブカードを有するプローブ装置１の構成の概略を示す縦断面図である。

プローブ装置１には、例えばプローブカード２と、被検査体としてのウェハＷを載置する載置台３が設けられている。プローブカード２は、載置台３の上方に配置されている。プローブカード２は、例えば載置台３に載置されたウェハＷに検査用の電気信号を送る回路基板１０と、当該回路基板１０の外周部を保持するホルダ１１と、回路基板１０の下面側に装着され、ウェハＷ上の電極パットＵに接触して回路基板１０とウェハＷとの間を通電させる検査用接触構造体１２を備えている。

回路基板１０は、例えば略円盤状に形成されている。回路基板１０の下面には、複数の接続端子１０ａが形成されている。

検査用接触構造体１２は、例えば平板状の基板としてのシリコン基板２０と、シリコン基板２０の上面に取付けられた第１のシート２１と、シリコン基板２０の下面に取付けられた第２のシート２２を備えている。

シリコン基板２０は、例えば２００μｍ〜４００μｍ程度の薄い方形の平板形状に形成されている。シリコン基板２０は、ウェハＷと同じ熱膨張率を有する。シリコン基板２０には、例えば図２に示すように上面から下面に垂直方向に貫通する複数の通電路２３が形成されている。この各通電路２３は、例えばウェハＷ上の複数の電極パットＵに一対一で対応するように形成されている。通電路２３の上端部には、上部接続端子２３ａが形成され、通電路２３の下端部には、下部接続端子２３ｂが形成されている。なお、例えばシリコン基板２０の加工や配線は、フォトリソグラフィー技術やエッチング技術などを用いて行われている。

第１のシート２１は、図３に示すように全体が例えば方形に形成された伸縮性を有するゴム製シートであり、シート面内に密に配置された複数の導電部３０と、それらの導電部３０間を接続する絶縁部３１から構成されている。複数の導電部３０は、図２に示すようにシリコン基板２０の通電路２３に対し一対一で対応するように形成されている。絶縁部３１は、例えば絶縁性及び弾性を有する高分子物質により形成されている。導電部３０内には、例えば図４に示すように絶縁性及び弾性を有する高分子物質内に導電性粒子Ａが密に充填されている。導電部３０は、非圧縮状態では導電性粒子Ａが互いに接触せずに電気的に導通不可の状態になり、圧縮状態では導電性粒子Ａが互いに接触して電気的に導通可能な状態になる。各導電部３０は、例えば第１のシート２１を上下方向に貫通し、第１のシート２１の上下の両面から突出するような四角柱形状に形成されている。かかる構成により、導電部３０は、圧縮状態で導電性を有し、上下方向に弾性を有する。例えば第１のシート２１の絶縁部３１の厚みＴは、例えば１００μｍ程度に設定され、導電部３０のシート面からの高さＨは、絶縁部３１の厚みＴの０．３倍程度の３０μｍ程度に形成されている。また、導電部３０の幅Ｄは、例えば８５μｍ程度に形成され、隣り合う導電部３０間のピッチＰは、１８０μｍ程度に設定されている。

図３に示すように第１のシート２１は、例えばその外周部を囲むフレームとしての金属フレーム４０に固定されている。金属フレーム４０は、例えばウェハＷと同じ熱膨張率を有する例えば鉄−ニッケル合金（Ｆｅ−Ｎｉ合金）により形成されている。金属フレーム４０は、第１のシート２１の外周部に沿った四角の枠状部４０ａと、その枠状部４０ａから外側に向かって延びる複数の板状部材としての板状部４０ｂを有している。

金属フレーム４０の枠状部４０ａは、図２に示すように例えば弾性を有する接着剤４１により、シリコン基板２０の外周部の上面に接着されている。このとき、第１のシート２１の各導電部３０とシリコン基板２０の通電路２３の各上部接続端子２３ａが上下方向の同軸上に配置されて接続されている。接着剤４１には、例えばシリコーン製のものが用いられている。接着剤４１は、例えば図３に示すように枠状部４０ａの周方向に沿って等間隔の複数個所に塗布されている。

金属フレーム４０の板状部４０ｂは、図３に示すように外側に向かって細長い長方形状に形成されて可撓性を有している。板状部４０ｂは、例えば枠状部４０ａの外周面に等間隔に取り付けられている。板状部４０ｂは、シリコン基板２０の水平方向の外方にまで延びている。図１に示すように各板状部４０ｂの外側の端部は、例えば弾性を有する接着剤４２により、回路基板１０の下面に接着されている。このとき、第１のシート２１の各導電部３０と回路基板１０の各接続端子１０ａが上下方向の同軸上に配置され接続されている。接着剤４２には、例えばシリコーン製のものが用いられている。この金属フレーム４０の接着剤４２により、検査用接触構造体１２全体が回路基板１０に固定されている。

第１のシート２１は、導電部３０が上下方向に圧縮されずに電気的に導通不可の状態で、シリコン基板２０と回路基板１０の間に固定されている。つまり、接着剤４１と接着剤４２の固定により導電部３０が圧縮されないように、第１のシート２１と回路基板１０との間隔及び第１のシート２１とシリコン基板２０との間隔を十分に空けた状態で、第１のシート２１が回路基板１０とシリコン基板２０に対して固定されている。

第２のシート２２は、第１のシート２１と同様の構成を有し、図５に示すように全体が方形のゴム製シートであり、複数の導電部５０と、それらの導電部５０間を接続する絶縁部５１から構成されている。複数の導電部５０は、図２に示すようにシリコン基板２０の通電路２３に対し一対一で対応するように形成されている。絶縁部５１は、例えば絶縁性及び弾性を有する高分子物質により形成されている。導電部５０内には、例えば図４に示すように絶縁性及び弾性を有する高分子物質内に導電性粒子Ａが密に充填され、導電部５０は、非圧縮状態では導電性粒子Ａが互いに接触せずに電気的に導通不可の状態になり、圧縮状態では導電性粒子Ａが互いに接触して電気的に導通可能な状態になる。各導電部５０は、例えば第２のシート２２を上下方向に貫通し、第２のシート２２の上下の両面から突出するような四角柱形状に形成されている。かかる構成により、導電部５０は、圧縮状態で導電性を有し、上下方向に弾性を有している。例えば第２のシート２２は、第１のシート２１と同じ寸法を有し、絶縁部５１の厚みＴは、例えば１００μｍ程度に設定され、導電部５０のシート面からの高さＨは、３０μｍ程度に形成され、導電部５０の幅Ｄは、例えば８５μｍ程度に形成され、隣り合う導電部５０間のピッチＰは、１８０μｍ程度に設定されている。

図５に示すように第２のシート２２は、例えばその外周部を囲む他のフレームとしての金属フレーム５５に固定されている。金属フレーム５５は、例えばウェハＷと同じ熱膨張率を有する例えば鉄−ニッケル合金（Ｆｅ−Ｎｉ合金）により形成されている。金属フレーム５５は、第２のシート２２の外周部に沿った四角の枠形状を有している。

金属フレーム５５は、図２に示すように例えば弾性を有する接着剤５６により、シリコン基板２０の外周部の下面に接着されている。このとき、第２のシート２２の各導電部５０とシリコン基板２０の通電路２３の各下部接続端子２３ｂが上下方向の同軸上に配置されて接続されている。接着剤５６には、例えばシリコーン製のものが用いられている。接着剤５６は、例えば図５に示すように金属フレーム５５の周方向に沿って等間隔の複数個所に塗布されている。

第２のシート２２は、導電部５０が上下方向に圧縮されずに電気的に導通不可の状態になるように、接着剤５６によりシリコン基板２０に固定されている。つまり、接着剤５６の固定により導電部５０が圧縮されないように、第２のシート２２とシリコン基板２０との間隔を十分に空けた状態で、第２のシート２２がシリコン基板２０に固定されている。

また、第１のシート２１の導電部３０は、第２のシート２２の導電部５０よりも弾性力が弱く柔らかくなるように形成されている。これは、例えば導電部３０の高分子物質の弾性率や、高分子物質内の導電性粒子Ａの密度を変えることにより実現される。こうすることにより、第１のシート２１に比較的小さな荷重がかかった場合であっても、導電部３０が十分に縮んで導電部３０の大きな変形量を確保できる。

載置台３は、例えば左右及び上下に移動自在に構成されており、載置したウェハＷを三次元移動できる。

次に、以上のように構成されたプローブ装置１の作用について説明する。先ず、ウェハＷが載置台３上に載置されると、載置台３によりウェハＷが上昇され、図６に示すようにウェハＷが検査用接触構造体１２に下から押し付けられる。このとき、ウェハ表面の各電極パットＵが、対応する第２のシート２２の各導電部５０に押圧されて接触される。この押圧により、第２のシート２２の導電部５０と第１のシート２１の導電部３０が上下方向に圧縮され、電気的に導通可能な状態になる。次に、回路基板１０から検査用の電気信号が、検査用接触構造体１２における第１のシート２１の導電部３０、シリコン基板２０の通電路２３及び第２のシート２２の導電部５０を順に通って電極パットＵに送られて、ウェハＷ上の回路の電気的特性が検査される。

以上の実施の形態によれば、プローブカード２において、第１のシート２１と第２のシート２２がシリコン基板２０の上下面に配置され、下面側の第２のシート２２の導電部５０をウェハＷ上の電極パットＵに接触するようにしたので、例えば１８０μｍ以下のピッチで１００μｍ以下の幅寸法の微細な接触部を実現できる。そして、このように狭ピッチで微細な接触部を実現しつつ、さらに第２のシート２２の導電部５０の弾性により、ウェハＷ上の電極パットＵの高さのばらつきを吸収できる。また、シリコン基板２０の上面側にある第１のシート２１の導電部３０の弾性により、回路基板１０の歪みや傾きを吸収できる。特に第１のシート２１は、回路基板１０に対して固定されているため、導電部３０は、回路基板１０の形状に忠実に追従し、回路基板１０の歪みを十分かつ確実に吸収できる。この結果、ウェハ面内の複数の電極パットＵと回路基板１０との間の電気的な接続が安定し、ウェハＷの電気的特性の検査を適正かつ安定的に行うことができる。

検査用接触構造体１２がウェハＷにより下方から押された際に、第２のシート２２の導電部５０と第１のシート２１の導電部３０が加圧され圧縮される。このとき、導電部５０は、ウェハＷに直接押されるので、比較的大きな力で押圧される。導電部３０は、第２のシート２２とシリコン基板２０を介在して押されるので、比較的小さな力で押圧される。このような状況の下、本実施の形態では、上側の第１のシート２１の導電部３０が、下側の第２のシート２２の導電部５０よりも弾性力が弱くなるように形成されたので、ウェハＷに下から押された際に、上側の導電部３０も十分に収縮する。この結果、上側の導電部３０と下側の導電部５０がバランスよく収縮し、第２のシート２２と第１のシート２１の両方を合わせて十分な収縮距離を確保できる。それ故、第２のシート２２によって電極パットＵの高さのばらつきを十分に吸収しつつ、さらに第１のシート２１によって回路基板１０の歪みや傾きを十分に吸収できる。また、第１のシート２１の導電部３０が十分に押し潰されるので、導電部３０自体の電気的な導通が確実に行われ、電気的特性の検査の信頼性が向上する。

以上の実施の形態では、第１のシート２１が金属フレーム４０によりシリコン基板２０の外側において回路基板１０に固定されているので、ウェハＷにより検査用接触構造体１２が下から押された際に、シリコン基板２０よりも外側の固定端を支点にして検査用接触構造体１２が上下動する。この場合、例えば固定端がシリコン基板２０上にあった場合のようにシリコン基板２０やそれに取り付けられた第１のシート２１や第２のシート２２が歪む恐れがなく、検査用接触構造体１２の中央にある第１のシート２１、シリコン基板２０及び第２のシート２２の全体が水平状態を維持しながら平行に上下動できる。この結果、ウェハ面内の複数の電極パットＵと検査用接触構造体１２との間と、検査用接触構造体１２と回路基板１０との間の電気的な接続が安定する。また、検査用接触構造体１２の固定端が中央部分より外方に離れているため、検査用接触構造体１２全体の可撓性や柔軟性が増し、例えば回路基板１０やウェハＷの大きな歪みや凹凸に対しても対応できる。

また、金属フレーム４０に複数の板状部４０ｂが設けられ、板状部４０ｂの外側の端部が回路基板１０に固定されたので、金属フレーム４０の可撓性が増し、検査用接触構造体１２の柔軟性がさらに向上して、回路基板１０やウェハＷの歪みや凹凸により柔軟に対応できる。

金属フレーム４０は、弾性のある接着剤４２により回路基板１０に接着されているので、例えば回路基板１０が水平方向に熱膨縮した場合であっても金属フレーム４０と回路基板１０の接着を維持できる。

金属フレーム４０と金属フレーム５５は、ウェハＷと同じ熱膨張率の材質により形成されたので、ウェハＷが水平方向に熱膨縮した場合に、金属フレーム４０、５５も同じように熱膨縮する。それ故、金属フレーム４０、５５に保持された第１のシート２１と第２のシート２２も同じように伸縮し、導電部３０、５０と電極パットＵとの位置ずれが防止される。

また、シリコン基板２０もウェハＷと同じ熱膨張率の材質であるので、シリコン基板２０の通電路２３と電極パットＵ或いは導電部３０、５０との位置ずれが防止される。また、シリコン基板２０であるので、フォトリソグラフィー技術やエッチング技術により高い位置精度の微細加工が可能であり、微細で狭ピッチの通電路２３を形成できる。また、シリコン基板２０の場合、強度も確保できるので、第１のシート２１と第２のシート２２を歪まないように固定することができる。

第１のシート２１と第２のシート２２は、弾性のある接着剤４１、５６によりシリコン基板２０に接着されているので、例えばシリコン基板２０が水平方向に熱膨縮した場合でもシリコン基板２０とシート２１、２２との接着を維持できる。

第１のシート２１の導電部３０と、第２のシート２２の導電部５０と、シリコン基板２０の導電路２３が垂直方向に同軸上に配置されているので、第２のシート２２の導電部５０がウェハＷの各電極パットＵにより下から押圧された際に、シリコン基板２０には、上下から同軸上の対向する応力のみが作用し、曲げモーメントが作用しないので、シリコン基板２０の歪みや破損を防止できる。

以上の実施の形態によれば、圧縮されず電気的に導通不可の状態で第１のシート２１の導電部３０はシリコン基板２０と回路基板１０に固定され、第２のシート２２の導電部５０はシリコン基板２０に固定されたので、ウェハＷにより押圧され圧縮された際に初めて電気的に導通可能になる。それ故、例えば導電部３０、５０が圧縮状態でシリコン基板２０や回路基板１０に固定された場合のように複数の導電部３０、５０のうちのいくつかに接触不良が生じることがなく、検査時の導電部３０、５０とシリコン基板２０や回路基板１０との間の接触が安定する。この結果、ウェハＷの電気的特性の検査を安定して行うことができる。

以上の実施の形態で記載した金属フレーム４０の板状部４０ｂについては、図７に示すように板状部４０ｂの幅方向の側面に切欠き６０が形成されていてもよい。切欠き６０は、板状部４０ｂの端部に塗布される接着剤４２の位置より内側（枠状部４０ａ、第１のシート２１側）に形成される。切欠き６０は、例えば板状部４０ｂの両側面に対向するように形成される。かかる場合、板状部４０ｂが細い部分ができるので、金属フレーム４０がより撓み易くなり、この結果検査用接触構造体１２の柔軟性をさらに向上し、回路基板１０やウェハＷの歪みや凹凸により対応し易くなる。

また、図８及び図９に示すように板状部４０ｂの端部に厚み方向の複数の貫通孔６１が形成され、接着剤４２の一部がその貫通孔６１内に充填されるようにしてもよい。かかる場合、接着剤４２と板状部４０ｂとの接触面積が増大し、板状部４０ｂと回路基板１０との接着強度を向上できる。したがって、検査用接触構造体１２を回路基板１０にシリコン基板２０の外側で接着してその接着部分に大きな負荷がかかる場合であっても、接着部分が切断されて検査用接触構造体１２が落下することがない。

以上の実施の形態で記載したシリコン基板２０の上面又は下面の少なくともいずれかには、例えばフォトリソグラフィー技術により所定の接続端子同士を金属線で接続する所定の配線パターンを形成してもよい。例えば図１０に示すようにシリコン基板２０の上面において特定の上部接続端子２３ａ同士を金属線７０により接続してもよいし、図１１に示すように所定方向の一直線上の上部接続端子２３ａ同士を金属線７０により接続し、平行な接続線が形成されるようにしてもよい。かかる場合、ウェハＷの電子回路のパターンに応じて、相互に接続された上部接続端子２３ａに対応する複数の導電部３０を例えば同じ電極パットＵの検査に用いることができる。この場合、複数の導電部３０を用いて一つの電極パットＵの検査が行われるので、検査がより確実に行われる。また、電子回路のパターンに応じて、シリコン基板２０における上部接続端子２３ａの接続配線パターンを作成することができるので、回路基板１０内の配線パターンを変えるよりも比較的簡単に配線パターンを形成でき、あらゆる電子回路のパターンに適切に対応できる。なお、シリコン基板２０の下面において特定の下部接続端子２３ｂ同士を接続する配線パターンを形成してもよい。

以上の実施の形態で記載した第２のシート２２の導電部５０の先端部に、ウェハＷの電極パットＵに接触させるための接触子を取り付けてもよい。かかる場合、例えば図１２に示すように先端が尖った先細形状の複数の接触子８０が、各導電部５０に対応するように配置され、ホルダ８１に保持されている。接触子８０は、例えば導電性のある金属により形成されている。ホルダ８１は、例えば平板状に形成され、絶縁材料で形成されている。ホルダ８１の外周部は、例えば支持部材８２によってシリコン基板２０の下面に支持され、接触子８０の上端面は、導電部５０の下端面に非加圧の状態で当接されている。ウェハＷの回路の電気的特性を検査する際には、ウェハＷ上の電極パットＵが接触子８０の先端部に押し付けられ、回路基板１０の電気信号が接触子８０を通じて電極パットＵに供給される。かかる場合、接触子８０と電極パットＵとの接触圧が大きくなるので、接触をより安定させることができる。また、導電部５０が直接電極パットＵに接触しないので、導電部５０の磨耗や破損を防止できる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に相到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。例えば上記実施の形態において、第１のシート２１と回路基板１０との固定は、接着剤４２により行われていたが、それに限られず、ボルトなどの固定部材によって行われていてもよい。また、上記実施の形態では、第１のシート２１とシリコン基板２０とを固定する接着剤４１と、第２のシート２２とシリコン基板２０とを固定する接着剤５６の位置がシリコン基板２０を挟んで上下に対向していたが、互いに異なる位置に配置されていてもよい。さらに上記実施の形態で記載した第１のシート２１と第２のシート２２の導電部３０、５０の形状、数及び配置は、適宜選択できる。例えば導電部３０、５０の形状は、四角柱に限られず、円柱形状であってもよい。また、シリコン基板２０の通電路２３の形状、数及び配置も上記例に限られず適宜選択できる。また、導電部３０、５０及び通電路２３の数は、一致してなくてもよい。また、検査用接触構造体１２を構成する基板は、シリコン基板に限られず、例えばエッチング加工が可能な有機物基板、二酸化シリコン基板、ガラス基板などであってもよい。さらに本発明は、被検査体がウェハＷ以外のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）などの他の基板である場合にも適用できる。

本発明は、極めて微細で狭ピッチの被検査体に対して電気的特性の検査を安定的に行う際に有用である。

プローブ装置の構成の概略を示す縦断面の説明図である。 検査用接触構造体の構成を示す縦断面の説明図である。 第１のシートの平面図である。 シートの構造の説明図である。 第２のシートの平面図である。 導電部と電極パットが接触した状態を示すプローブ装置の縦断面の説明図である。 切欠きを形成した金属フレームの板状部の平面図である。 貫通孔を形成した金属フレームの板状部の平面図である。 貫通孔を形成した板状部と回路基板の接着部分を拡大した縦断面図である。 上面に配線パターンを形成した場合のシリコン基板の平面図である。 上面に他の配線パターンを形成した場合のシリコン基板の平面図である。 先細の接触子を装着した検査用接触構造体の縦断面の説明図である。

符号の説明

１ プローブ装置
２ プローブカード
１０ 回路基板
１２ 検査用接触構造体
２０ シリコン基板
２１ 第１のシート
２２ 第２のシート
２３ 通電路
３０ 導電部
５０ 導電部
Ｕ 電極パット
Ｗ ウェハ

Claims (19)

1. 下方に位置する被検査体の電気的特性を検査するためのプローブカードであって、
   回路基板と、
   回路基板と被検査体との間に設けられ、前記被検査体と前記回路基板との間を通電させるための検査用接触構造体と、を有し、
   前記検査用接触構造体は、
   平板状の基板と、
   前記基板を挟むように基板の上下の両面に取り付けられ、弾性を有する複数の導電部と前記導電部相互間を接続する絶縁部から構成されるシートと、を有し、
   前記導電部は、前記各シートを貫通し、各シートの上下の両面から突出するように形成され、
   前記基板には、上面から下面に通じる複数の通電路が形成され、前記基板の両面のシートの導電部は、対応する前記基板の通電路に電気的に接続されており、
   前記基板の両面の各シートは、前記基板に対して固定され、
   前記基板の上面側のシートは、前記回路基板に対して固定されていることを特徴とする、プローブカード。
2. 前記通電路は、前記基板の上下の厚み方向に貫通しており、
   前記基板の両面のシートの導電部は、前記基板の通電路を挟むようにして、各々対応する前記基板の通電路の端部に接触していることを特徴とする、請求項１に記載のプローブカード。
3. 前記上面側のシートの導電部は、前記下面側のシートの導電部よりも弾性力が弱くなるように形成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のプローブカード。
4. 前記上面側のシートには、当該シートの外周部を囲み当該シートを保持するフレームが取り付けられ、前記上面側のシートは、当該フレームにより前記回路基板に固定されており、
   前記フレームは、前記基板よりも外側の位置において前記回路基板に固定されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のプローブカード。
5. 前記フレームは、前記基板の外側にまで延びて可撓性のある複数の板状部材を有し、
   前記板状部材の外側の端部が前記回路基板に固定されていることを特徴とする、請求項４に記載のプローブカード。
6. 前記板状部材の外側方向に直交する幅方向の側面には、切欠きが形成されていることを特徴とする、請求項５に記載のプローブカード。
7. 前記板状部材の外側の端部には、孔が形成され、一部がその孔に入り込んだ接着剤により前記フレームが前記回路基板に固定されていることを特徴とする、請求項５又は６に記載のプローブカード。
8. 前記フレームは、弾性を有する接着剤により前記回路基板に固定されていることを特徴とする、請求項４〜７のいずれかに記載のプローブカード。
9. 前記フレームは、被検査体と同じ熱膨張率の材質により形成されていることを特徴とする、請求項４〜８のいずれかに記載のプローブカード。
10. 前記上面側のシートは、前記フレームにより前記基板に固定されていることを特徴とする、請求項４〜９のいずれかに記載のプローブカード。
11. 前記下面側のシートには、当該シートの外周部を囲み当該シートを保持する他のフレームが取り付けられており、前記下面側のシートは、当該他のフレームにより前記基板に固定されていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれかに記載のプローブカード。
12. 前記他のフレームは、弾性を有する接着剤により前記基板に固定されていることを特徴とする、請求項１１に記載のプローブカード。
13. 前記他のフレームは、被検査体と同じ熱膨張率の材質により形成されていることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載のプローブカード。
14. 前記基板は、被検査体と同じ熱膨張率の材質により形成されていることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれかに記載のプローブカード。
15. 前記基板は、シリコン基板であることを特徴とする、請求項１４に記載のプローブカード。
16. 前記基板の両面のシートの導電部と前記基板の通電路は、上下方向の同軸上に配置されていることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれかに記載のプローブカード。
17. 前記基板の上面又は下面の少なくともいずれかには、所定の通電路同士を接続する金属配線が形成されていることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれかに記載のプローブカード。
18. 前記下面側のシートの各導電部の先端部には、被検査体に接触する先細の接触子が取付けられ、
    前記各接触子は、ホルダに保持されており、前記ホルダによって前記基板に固定されていることを特徴とする、請求項１〜１７のいずれかに記載のプローブカード。
19. 前記各シートの導電部は、上下方向に圧縮されたときに電気的に導通可能になるものであり、
    前記導電部が圧縮されずに電気的に導通不可の状態で、前記上面側のシートは、前記基板と前記回路基板に対して固定され、前記下面側のシートは、前記基板に対して固定されていることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれかに記載のプローブカード。
    

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