JP2010169637A - プローブカード - Google Patents

Abstract

【目的】 本発明の目的は、プローブを狭ピッチ間隔で容易に配列することができるプローブカードを提供する。
【構成】 溝４２０ａ、４２０ｂを有する基板４００と、基板４００の溝４２０ａに嵌合するプレート７００ａと、基板４００の溝４２０ｂに嵌合し且つプレート７００ａよりも背高なプレート７００ｂと、先端部５１０ａが折り曲げられたプローブ５００ａと、先端部５１０ｂが折り曲げられ且つ先端部５１０ｂの先端から折り曲げ部までの長さが先端部５１０ａの先端から折り曲げ部までの長さよりも短いプローブ５００ｂとを備える。プレート７００ａには、前記先端を下方に向けてプローブ５００ａを各々保持する凹部７１０ａが設けられており、プレート７００ｂには、プローブ５００ａ、５００ｂの先端同士が同一高さになるように当該プローブ５００ｂを各々保持する凹部７１０ｂが設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半導体デバイスの電気的諸特性を測定するのに使用されるプローブカードに関する。

この種のプローブカードとしては、プリント基板と、このプリント基板の上面に取り付けられた補強板と、上段及び下段のプローブと、このプローブをプリント基板の下面に取り付ける固定樹脂とを備えたものがある（特許文献１参照）。

特開２００８−２０５２８２号公報（特に、明細書の段落０００９及び図１〜図３参照）

前記プローブカードは、近年の半導体デバイスの高集積化に伴って、プローブを微細化し且つ狭ピッチ間隔で配列することが要求されている。

ところが、微細化されたプローブを狭ピッチ間隔で配列することは非常に困難であった。

本発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、プローブを狭ピッチ間隔で容易に配列することができるプローブカードを提供することにある。

上述の課題を解決するために、本発明の第１のプローブカードは、第１面に第１、第２の位置決め溝が略平行に設けられた第１の基板と、第１の基板の第１の位置決め溝に嵌合する第１の位置決め部材と、第１の基板の第２の位置決め溝に嵌合し且つ第１の位置決め部材よりも背高である第２の位置決め部材と、先端部が略Ｌ字状に折り曲げられた複数の第１のプローブと、先端部が略Ｌ字状に折り曲げられ且つ前記先端部の先端から折り曲げ部までの長さが第１のプローブの先端部の先端から折り曲げ部までの長さよりも短い複数の第２のプローブと、第１の基板に設けられ且つ第１、第２のプローブが接続される第１、第２の電極とを備えており、第１の位置決め部材には、前記先端を下方に向けた状態で第１のプローブを各々保持する複数の凹部が一列で設けられており、第２の位置決め部材には、第２のプローブの先端が第１のプローブの前記先端と略同一高さになるように当該第２のプローブを各々保持する複数の凹部が一列で設けられていることを特徴としている。

このような第１のプローブカードによる場合、第１の基板の第１面の第１、第２の位置決め溝に嵌合した第１、第２の位置決め部材の凹部により、第１、第２のプローブが第１の基板の第１面上で位置決め保持される構成となっている。すなわち、第１の基板の第１面の第１、第２の位置決め溝に嵌合した第１、第２の位置決め部材の凹部に第１、第２のプローブを各々保持させるだけで、第１、第２のプローブを第１の基板の第１面上に容易に狭ピッチ間隔で配列することができる。

前記第１のプローブカードが、第１の基板の第２面側に配置される第２の基板を更に備えている場合、第１、第２の電極は、第１の基板ではなく、第２の基板に設けられており、第１の基板には、複数の第１、第２の貫通孔が第１、第２の位置決め溝に沿って略平行に設けられており、第１、第２のプローブの中間部が前記先端部の折り曲げ方向に対して反対方向に向けて略Ｌ字状に折り曲げられ且つ第１の基板の第１、第２の貫通孔に挿入されており、第１、第２のプローブの後端部が第２の基板の第１、第２の電極に各々接続されていることが好ましい。

この場合、第１、第２のプローブの後端部が、第１、第２のプローブが配列される第１の基板とは別の第２の基板の第１、第２の電極に各々接続されるため、前記後端部を第１、第２の電極に接続し易くなる。また、第１、第２のプローブは第１、第２の位置決め部材の凹部に支持されると共に、第１の基板の第１、第２の貫通孔に挿入される。すなわち、第１、第２のプローブは二点で支持されているので、第１、第２のプローブが第１、第２の貫通孔に挿入された状態で回転するのを防止することができる。

本発明の第２のプローブカードは、第１面に設けられた位置決め溝及びこの位置決め溝に沿って略平行に各々配設された複数の第１、第２の貫通孔を有する第１の基板と、先端部が略Ｌ字状に折り曲げられ、中間部が前記先端部の折り曲げ方向に対して反対方向に向けて略Ｌ字状に折り曲げられ且つ前記第１、第２の貫通孔に挿入された複数の第１、第２のプローブと、第１の基板の位置決め溝に嵌合した第１の位置決め部材と、第１の位置決め部材よりも背高であり且つ第１、第２の貫通孔に挿入された第１のプローブの中間部に当接して第１の基板の第１面上に位置決め配置される第２の位置決め部材と、第１の基板に設けられ且つ第１、第２のプローブが接続される第１、第２の電極とを備えており、第２のプローブの前記先端部の先端から折り曲げ部までの長さが第１のプローブの先端部の先端から折り曲げ部までの長さよりも短くなっており、第１の位置決め部材には、前記先端を下方に向けた状態で第１のプローブを各々保持する複数の凹部が一列で設けられており、第２の位置決め部材には、第２のプローブの先端が第１のプローブの前記先端と略同一高さになるように当該第２のプローブを各々保持する複数の凹部が一列で設けられていることを特徴としている。

このような第２のプローブカードによる場合、第１の基板の第１面の位置決め溝に嵌合した第１の位置決め部材の凹部により、第１のプローブが第１の基板の第１面上で位置決め保持され、該第１のプローブの中間部に当接する第２の位置決め部材の凹部により、第２のプローブが第１の基板の第１面上で位置決め保持される構成となっている。よって、第１の基板の第１面の位置決め溝に嵌合した第１の位置決め部材の凹部に第１のプローブを各々嵌合させ、該第１のプローブの中間部に第２の位置決め部材を当接させて第１の基板の第１面上に位置決め配置し、該第２の位置決め部材の凹部に第２のプローブを各々嵌合させるだけで、第１、第２のプローブを第１の基板の第１面上に容易に狭ピッチ間隔で配列することができる。しかも、第１、第２のプローブは、第１、第２の位置決め部材の凹部に支持されると共に、第１の基板の第１、第２の貫通孔に挿入される。すなわち、第１、第２のプローブは二点で支持されているので、第１、第２のプローブが第１、第２の貫通孔に挿入された状態で回転してしまうのを防止することができる。更に、第１の基板には一つの位置決め溝のみが設けられているだけであるので、第１の基板の加工工数を低減することができ、その結果、プローブカードの低コスト化を図ることが可能になる。

前記第２のプローブカードが、第１の基板の第２面側に配置される第２の基板を更に備えている場合、第１、第２の電極は、第１の基板ではなく、第２の基板に設けられており、第１、第２のプローブの後端部が第２の基板の第１、第２の電極に各々接続されていることが好ましい。この場合、第１、第２のプローブの後端部が、第１、第２のプローブが配列される第１の基板とは別の第２の基板の第１、第２の電極に各々接続されるため、前記後端部を第１、第２の電極に接続し易くなる。

前記第１の基板の第２面に第１、第２の貫通孔に連通する穴部が設けられている場合、第１、第２のプローブは、第１の基板の穴部に充填された絶縁性の樹脂により第１の基板に固定されるようになっていることが好ましい。この場合、前記樹脂で第１、第２のプローブを第１の基板に簡単に固定することができるので、第１、第２のプローブが第１の基板の第１面上に配置された状態で衝撃などが加わることにより動作してしまうのを防止することができる。

また、第１、第２のプローブカードは、第１、第２のプローブ及び第１、第２の位置決め部材を第１の基板の第１面上に固定する絶縁性の固定用樹脂を更に備えた構成とすることが可能である。この場合、固定用樹脂で第１、第２のプローブを第１の基板に簡単に固定することができるので、第１、第２のプローブが第１の基板の第１面上に配置された状態で衝撃などが加わることにより動作してしまうのを防止することができる。

前記第１、第２の位置決め部材は、第１の基板又は半導体デバイスと略同じ熱膨張係数を有する素材で構成されていることが好ましい。特に、第１、第２の位置決め部材は、液晶ポリマーフィルムであることが好ましい。この場合、本第１、第２のプローブカードが高温環境下で使用される際に、第１、第２の位置決め部材が第１の基板又は半導体デバイスと同様に熱膨張するため、第１、第２の位置決め部材と第１の基板又は半導体デバイスとが異なる熱膨張することにより、第１、第２の位置決め部材又は第１の基板が歪む等して第１、第２のプローブの先端位置の精度が低下するのを抑止することができる。

本発明の実施の形態に係るプローブカードの概略的断面図である。 同プローブカードの図１のＸ部分の拡大図である。 同プローブカードの第１、第２のプローブ及び位置決めプレートの概略的斜視図であって、（ａ）が正面上方から見た斜視図、（ｂ）が背面下方から見た斜視図である。 同プローブカードの第１、第２の位置決めプレートの概略図であって、（ａ）が斜視図、（ｂ）が正面図である。 同プローブカードの製造工程を示す模式図であって、（ａ）は第１、第２のプローブ及び第１、第２の位置決めプレートが取り付けられる前の状態のガイド基板を示す底面図及び断面図、（ｂ）は第１の位置決めプレートがガイド基板に取り付けられた状態を示す底面図及び断面図、（ｃ）は第１のプローブが第１の位置決めプレートに取り付けられた状態を示す図である。 同プローブのカードの図５の続きの製造工程を示す模式図であって、（ａ）は第１のプローブ及び第１の位置決めプレートがガイド基板の下面に樹脂固定された状態を示す図、（ｂ）は第２の位置決めプレートがガイド基板に取り付けられた状態を示す図、（ｃ）は第２のプローブが第２の位置決めプレートが取り付けられた状態を示す図である。 同プローブのカードの図６の続きの製造工程を示す模式図であって、（ａ）は第１、第２のプローブ及び第１、第２の位置決めプレートがガイド基板の下面に樹脂固定された状態を示す図、（ｂ）は第１、第２のプローブがガイド基板の上面に樹脂固定された状態を示す図、（ｃ）は第１、第２のプローブがメイン基板に接続された状態を示す図である。 プローブカードの設計変更例を示す概略的断面図であって、第１、第２、第３、第４のプローブ及び位置決めプレートが設けられた例を示す図である。 同プローブカードの別の設計変更例を示す概略的断面図であって、第２、第３、第４の位置決めプレートを第１、第２、第３のプローブで位置決めする例を示す図である。 同プローブカードの別の設計変更例を示す概略的断面図であって、第１、第２、第３、第４のプローブがガイド基板に接続される例を示す図である。 同プローブカードの別の設計変更例を示す概略図であって、（ａ）が中間部が折り曲げられていない第１、第２のプローブを備える同プローブカードの断面図、（ｂ）が第２の位置決めプレートの斜視図である。 同プローブカードの位置決めプレートの設計変更例を示す概略的斜視図である。

以下、本発明の実施の形態に係るプローブカードについて図１乃至図４を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施の形態に係るプローブカードの概略的断面図、図２は同プローブカードの図１のＸ部分の拡大図、図３は同プローブカードの第１、第２のプローブ及び位置決めプレートの概略図であって、（ａ）が正面上方から見た斜視図、（ｂ）が背面下方から見た斜視図、図４は同プローブカードの第１、第２の位置決めプレートの概略的斜視図であって、（ａ）が斜視図、（ｂ）が正面図である。

図１に示すプローブカードは、メイン基板１００（第２の基板）、補強板２００、保持部材３００、ガイド基板４００（第１の基板）、複数の第１、第２のプローブ５００ａ、５００ｂ、２つの固定用樹脂６００及び２枚の第１、第２の位置決めプレート７００ａ、７００ｂ（位置決め部材）を備えている。以下、プローブカードの各部について詳しく説明する。

なお、前記プローブカードは、複数の電極１１が二列で配設された半導体デバイス１０の電気的諸特性を測定するのに使用されるものである。

各第１のプローブ５００ａは、図２及び図３に示すように、タングステン等の円柱状の金属針を折り曲げて作成されたものである。この第１のプローブ５００ａは、下方に向けて略Ｌ字状に折り曲げられた先端部５１０ａと、上方に向けて略Ｌ字状に折り曲げられた中間部５２０ａと、直線状の後端部５３０ａとを有する。

各第２のプローブ５００ｂは、図２及び図３に示すように、タングステン等の円柱状の金属針を折り曲げて作成されたものである。この第２のプローブ５００ｂは、下方に向けて略Ｌ字状に折り曲げられた先端部５１０ｂと、上方に向けて略Ｌ字状に折り曲げられた中間部５２０ｂと、直線状の後端部５３０ｂとを有する。

第１、第２のプローブ５００ａ、５００ｂは下記の点で相違している。先端部５１０ｂの先端から折り曲げ部５１１ｂまでの長さが先端部５１０ａの先端から折り曲げ部５１１ａまでの長さよりも短くなっている（本実施形態では、略半分）。先端部５１０ｂの折り曲げ部５１１ｂから中間部５２０ｂの折り曲げ部５２１ｂまでの長さが先端部５１０ａの折り曲げ部５１１ａから中間部５２０ａの折り曲げ部５２１ａまでの長さよりも長くなっている。中間部５２０ｂの折り曲げ部５２１ｂから後端部５３０ｂの端までの長さが中間部５２０ａの折り曲げ部５２１ａから後端部５３０ａの端までの長さよりも長くなっている。

また、本実施形態では、中間部５２０ａ、５２０ｂ及び後端部５３０ａ、５３０ｂの直径は０.０９ｍｍとなっている。先端部５１０ａ、５１０ｂは先細り形状になっており、先端が半導体デバイス１０の電極１１に接触可能になっている。

ガイド基板４００はセラミックで構成された板状体である。このガイド基板４００の中央部には図１に示すように略矩形状の孔部４１０が設けられている。

ガイド基板４００の孔部４１０の両縁部の下面（第１面）には、図２及び後述する図５（ａ）に示すように、長溝である第１、第２の位置決め溝４２０ａ、４２０ｂが略平行に各々配設されている。また、ガイド基板４００の前記両縁部には、複数の第１、第２の貫通孔４３０ａ、４３０ｂが第１、第２の位置決め溝４２０ａ、４２０ｂと略平行に各々配設されている。第１の貫通孔４３０ａと第２の貫通孔４３０ｂとは、図５に示すように、平面位置的に千鳥配置されている。第１、第２の貫通孔４３０ａ、４３０ｂの外径は第１、第２のプローブ５００ａ、５００ｂの中間部５２０ａ、５２０ｂの直径よりも若干大きくなっている。すなわち、第１、第２の貫通孔４３０ａ、４３０ｂには、第１、第２のプローブ５００ａ、５００ｂの中間部５２０ａ、５２０ｂの折り曲げ部５２１ａ、５２１ｂの上側部が各々挿入される。

第１、第２の貫通孔４３０ａ、４３０ｂの各々のピッチ間隔は、５ｍｍとなっている。また、第１の貫通孔４３０ａと第２の貫通孔４３０ｂとの間の間隔D１は、図２に示すように、第１のプローブ５００ａの先端部５１０ａの折り曲げ部５１１ａから中間部５２０ａの折り曲げ部５２１ａまでの長さと第２のプローブ５００ｂの先端部５１０ｂの折り曲げ部５１１ｂから中間部５２０ｂの折り曲げ部５２１ｂまでの長さとの差と同じに設定されている。このため、第１、第２のプローブ５００ａ、５００ｂの中間部５２０ａ、５２０ｂの前記上側部が第１、第２の貫通孔４３０ａ、４３０ｂに各々挿入されると、当該プローブ５００ａ、５００ｂの先端部５１０ａ、５１０ｂが交互に一列で配列される。

ガイド基板４００の前記両縁部の上面（第２面）には穴部４４０が設けられている。この穴部４４０は第１、第２の位置決め溝４２０ａ、４２０ｂと同じ方向に延びる長穴であって、第１、第２の貫通孔４３０ａ、４３０ｂと連通している。また、穴部４４０には樹脂４５０が充填され、第１、第２の貫通孔４３０ａ、４３０ｂに挿入された第１、第２のプローブ５００ａ、５００ｂの中間部５２０ａ、５２０ｂの上側部が樹脂４５０によりガイド基板４００に固定される。なお、樹脂４５０としては絶縁性の樹脂であるレジンを用いている。

第１の位置決めプレート７００ａは、図２乃至図４に示すように、ガイド基板４００及び半導体デバイス１０と熱膨張係数が略同じである素材で構成された板状体である。本実施形態では第１の位置決めプレート７００ａとしてＬＣＰ（液晶ポリマー）フィルムを用いている。なお、本実施形態では、第１の位置決めプレート７００ａは、高さ位置が約０.１ｍｍ、厚み寸法が００.５〜０.１ｍｍとなっている。

第１の位置決めプレート７００ａの上端部はガイド基板４００の第１の位置決め溝４２０ａに嵌合する。第１の位置決めプレート７００ａの下端部には略Ｕ字状の複数の凹部７１０ａが第１の貫通孔４３０ａと同ピッチ間隔で一列で配設されている。

凹部７１０ａの幅寸法は、第１のプローブ５００ａの中間部５００ａの直径と略同じである。すなわち、凹部７１０ａには、第１のプローブ５００ａの中間部５００ａが嵌合するようになっている。なお、本実施形態では、凹部７１０ａの幅寸法は、０.０９ｍｍとなっている。

第２の位置決めプレート７００ｂは、図２乃至図４に示すように、ガイド基板４００又は半導体デバイス１０と熱膨張係数が略同じである素材で構成された板状体である。本実施形態では第２の位置決めプレート７００ｂもＬＣＰ（液晶ポリマー）フィルムを用いている。第２の位置決めプレート７００ｂの高さ寸法は第１の位置決めプレート７００ａの高さ寸法よりも大きい。なお、本実施形態では、第２の位置決めプレート７００ｂは、高さ位置が約０.２〜０.５ｍｍ、厚み寸法が００.５〜０.１ｍｍとなっている。

第２の位置決めプレート７００ｂの上端部はガイド基板４００の第２の位置決め溝４２０ｂに嵌合する。第２の位置決めプレート７００ｂの下端部には複数の凹部７１０ｂが第２の貫通孔４３０ｂと同ピッチ間隔で一列で配設されている。

凹部７１０ｂの幅寸法は、第２のプローブ５００ｂの中間部５００ｂの直径と略同じである。すなわち、凹部７１０ｂには、第２のプローブ５００ｂの中間部５００ｂが嵌合するようになっている。なお、本実施形態では、凹部７１０ｂの幅寸法は、０.０９ｍｍとなっている。

第１、第２の位置決めプレート７００ａ、７００ｂの上端部がガイド基板４００の第１、第２の位置決め溝４２０ａ、４２０ｂに嵌合した状態（嵌合状態）で、図４（ｂ）に示すように、凹部７１０ａ、７１０ｂは正面位置的に千鳥配置される。このため、凹部７１０ａ、７１０ｂに嵌合した第１、第２のプローブ５００ａ、５００ｂの中間部５２０ａ、５２０ｂも同正面位置的に千鳥配置される。

また、前記嵌合状態で、図２に示すように、凹部７１０ａの底部の高さ位置から凹部７１０ｂの底部の高さ位置までの距離Ｄ２が、凹部７１０ａ、７１０ｂに嵌合した第１、第２のプローブ５００ａ、５００ｂの先端部５１０ａ、５１０ｂの先端の高さ位置が下向きで揃う距離に設定されている。

固定用樹脂６００は、第１、第２の位置決めプレート７００ａ、７００ｂ及び第１、第２の位置決めプレート７００ａ、７００ｂの凹部７１０ａ、７１０ｂに嵌合した第１、第２のプローブ５００ａ、５００ｂの中間部５２０ａ、５２０ｂの折り曲げ部５２１ａ、５２１ｂをガイド基板４００の孔部４１０の縁部に固着する絶縁性の樹脂である。本実施形態では、固定用樹脂６００としてはレジンを用いている。固定用樹脂６００は、後述する図７（ｂ）に示すように、第１、第２の固定用樹脂６０１、６０２が一体化されたものである。

メイン基板１００は周知のプリント基板である。このメイン基板１００の中央部には図１に示すように略矩形状の孔部１１０が設けられている。メイン基板１００の孔部１１０の両縁部には、図２に示すように、複数の第１、第２のスルーホール１２０ａ、１２０ｂ（第１、第２の電極）が略平行に間隔を空けて各々配設されている。第１、第２のスルーホール１２０ａ、１２０ｂの外径は第１、第２の貫通孔４３０ａ、４３０ｂの外径と同じであり、当該第１、第２のスルーホール１２０ａ、１２０ｂと同ピッチ間隔で同心円状に配置されている。すなわち、第１のスルーホール１２０ａと第２のスルーホール１２０ｂは、平面位置的に千鳥配置されている。この第１、第２のスルーホール１２０ａ、１２０ｂには、第１、第２のプローブ５００ａ、５００ｂの後端部５３０ａ、５３０ｂが各々挿入され、半田接続される。

また、メイン基板１００の両外縁部上には、複数の外部電極１３０が一列で各々配設されている。第１、第２のスルーホール１２０ａ、１２０ｂと外部電極１３０とは、メイン基板１００の面上の外部配線又は内部配線により各々電気的に接続されている。

補強板２００は、図１に示すように、メイン基板１００の上面に取り付けられている。この補強板２００としては、メイン基板１００よりも硬い素材（例えば、ステンレス鋼）で構成された板状体を用いている。この補強板２００によりメイン基板１００の平面度が維持される。

また、補強板２００の中央部には、孔部１１０に連通する略矩形状の孔部２１０が設けられている。この孔部２１０の外形は孔部１１０の外形よりも小さい。このため、孔部２１０からメイン基板１００の前記両縁部が上方に露出する。

保持部材３００は、図１に示すように、メイン基板１００の下面に取り付けられている。この保持部材３００はステンレス製の板体で構成されている。

保持部材３００の中央部には孔部１１０に連通する略矩形状の孔部３１０が設けられている。孔部３１０の外形は孔部１１０及び孔部４１０の外形よりも大きい。このため、図１に示すように、ガイド基板４００の孔部４１０の両縁部とメイン基板１００の孔部１１０の両縁部とが孔部３１０を通じて対向する。ガイド基板４００の第１、第２の貫通孔４３０ａ、４３０ｂに挿入された第１、第２のプローブ５００ａ、５００ｂの後端部５３０ａ、５３０ｂは、孔部３１０を通ってメイン基板１００の第１、第２のスルーホール１２０ａ、１２０ｂに挿入される。

また、保持部材３００の下面中央部には、ガイド基板４００が嵌合する取付凹部３２０が設けられている。取付凹部３２０は孔部３１０に連通している。

以下、上述したプローブカードの製造方法について図５乃至図７を参照しつつ説明する。図５は本発明の実施の形態に係るプローブカードの製造工程を示す模式図であって、（ａ）は第１、第２のプローブ及び第１、第２の位置決めプレートが取り付けられる前の状態のガイド基板を示す底面図及び断面図、（ｂ）は第１の位置決めプレートがガイド基板に取り付けられた状態を示す底面図及び断面図、（ｃ）は第１のプローブが第１の位置決めプレートに取り付けられた状態を示す図、図６は同プローブのカードの図５の続きの製造工程を示す模式図であって、（ａ）は第１のプローブ及び第１の位置決めプレートがガイド基板の下面に樹脂固定された状態を示す図、（ｂ）は第２の位置決めプレートがガイド基板に取り付けられた状態を示す図、（ｃ）は第２のプローブが第２の位置決めプレートが取り付けられた状態を示す図、図７は同プローブのカードの図６の続きの製造工程を示す模式図であって、（ａ）は第１、第２のプローブ及び第１、第２の位置決めプレートがガイド基板の下面に樹脂固定された状態を示す図、（ｂ）は第１、第２のプローブがガイド基板の上面に樹脂固定された状態を示す図、（ｃ）は第１、第２のプローブがメイン基板に接続された状態を示す図である。

まず、図５（ａ）に示すガイド基板４００の下面の第１の位置決め溝４２０ａに、図５（ｂ）に示すように、第１の位置決めプレート７００ａを嵌合させる。

その後、図５（ｃ）に示すように、第１のプローブ５００ａの後端部５３０ａをガイド基板４００の第１の貫通孔４３０ａに挿入する。そして、第１のプローブ５００ａの後端部５３０ａをその挿入方向に直進させる。すると、第１のプローブ５００ａの中間部５２０ａの上側部がガイド基板４００の第１の貫通孔４３０ａに挿入されると共に、第１のプローブ５００ａの中間部５２０ａの折り曲げ部５２１ａが第１の位置決めプレート７００ａの凹部７１０ａに嵌合する。

その後、図６（ａ）に示すように、第１のプローブ５００ａの中間部５２０ａの折り曲げ部５２１ａ及び第１の位置決めプレート７００ａに第１の固定用樹脂６０１を塗布し、当該第１の固定用樹脂６０１により第１のプローブ５００ａの中間部５２０ａの折り曲げ部５２１ａ及び第１の位置決めプレート７００ａをガイド基板４００の下面に固着させる。

その後、図６（ｂ）に示すように、ガイド基板４００の下面の第２の位置決め溝４２０ｂに第２の位置決めプレート７００ｂを嵌合させる。

その後、図６（ｃ）に示すように、第２のプローブ５００ｂの後端部５３０ｂをガイド基板４００の第２の貫通孔４３０ｂに挿入する。そして、第２のプローブ５００ｂの後端部５３０ｂをその挿入方向に直進させる。すると、第２のプローブ５００ｂの中間部５２０ｂの上側部がガイド基板４００の第１の貫通孔４３０ｂに挿入されると共に、第２のプローブ５００ｂの中間部５２０ｂの折り曲げ部５２１ｂが第２の位置決めプレート７００ｂの凹部７１０ｂに嵌合する。

その後、図７（ａ）に示すように、第２のプローブ５００ｂの中間部５２０ｂの折り曲げ部５２１ｂ及び第２の位置決めプレート７００ｂに第２の固定用樹脂６０２を塗布し、当該第２の固定用樹脂６０２により第２のプローブ５００ｂの中間部５２０ｂの折り曲げ部５２１ｂ及び第２の位置決めプレート７００ｂをガイド基板４００の下面に固着させる。このとき、第２の固定用樹脂６０２が第１の固定用樹脂６０１と一体化し、固定用樹脂６００となる。

その後、図７（ｂ）に示すように、ガイド基板４００を裏返す。そして、ガイド基板４００の穴部４４０に樹脂４５０を充填し、第１、第２のプローブ５００ａ、５００ｂをガイド基板４００の上面に固着させる。

その後、図７（ｃ）に示すように、メイン基板１００の上面に補強板２００を、メイン基板１００の下面に保持部材３００を取り付け、保持部材３００の取付凹部３２０に上述のように第１、第２のプローブ５００ａ、５００ｂ及び第１、第２の位置決めプレート７００ａ、７００ｂが固着されたガイド基板４００を嵌合させる。

このとき、第１、第２のプローブ５００ａ、５００ｂの後端部５３０ａ、５３０ｂが保持部材３００の孔部３１０に挿入され、メイン基板１００の第１、第２のスルーホール１２０ａ、１２０ｂに各々挿入される。

その後、第１、第２のプローブ５００ａ、５００ｂの後端部５３０ａ、５３０ｂをメイン基板１００の第１、第２のスルーホール１２０ａに各々半田接続する。

このように製造されるプローブカードによる場合、ガイド基板４００の第１の貫通孔４３０ａに第１のプローブ５００ａの中間部５２０ａの上記上側部を挿入すると共に、ガイド基板４００の第１の位置決め溝４２０ａに嵌合した第１の位置決め部材７００ａの凹部７１０ａに第１のプローブ５００ａの中間部５２０ａの折り曲げ部５２１ａを各々嵌合させ、その後、ガイド基板４００の第２の貫通孔４３０ｂに第２のプローブ５００ｂの中間部５２０ｂの上記上側部を挿入すると共に、ガイド基板４００の第２の位置決め溝４２０ｂに嵌合した第２の位置決め部材７００ｂの凹部７１０ｂに第２のプローブ５００ｂの中間部５２０ｂの折り曲げ部５２１ａを各々嵌合させるだけで、ガイド基板４００の下面上に第１、第２のプローブ５００ａ、５００ｂを容易に交互に狭ピッチ間隔で配列することができる。

しかも、第１、第２のプローブ５００ａ、５００ｂの中間部５２０ａ、５２０ｂの折り曲げ部５２１ａ、５２１ｂが第１、第２の位置決めプレート７００ａ、７００ｂに保持されると共に、第１、第２のプローブ５００ａ、５００ｂの中間部５２０ａ、５２０ｂの上側部がガイド基板４００の第１、第２の貫通孔４３０ａ、４３０ｂに挿入され保持される。すなわち、第１、第２のプローブ５００ａ、５００ｂは、第１、第２の位置決めプレート７００ａ、７００ｂ及びガイド基板４００の第１、第２の貫通孔４３０ａ、４３０ｂの二点で保持されるので、第１、第２のプローブ５００ａ、５００ｂがガイド基板４００の第１、第２の貫通孔４３０ａ、４３０ｂに挿入された状態で周方向に回転するのを防止することができる。また、第１、第２の位置決めプレート７００ａ、７００ｂとして厚みの薄いＬＣＰ（液晶ポリマー）フィルムを用いていることから、凹部７１０ａ、７１０ｂを狭ピッチ間隔で開設し易く、下降コストの低減を図ることができるというメリットも奏する。

更に、第１、第２の位置決めプレート７００ａ、７００ｂとしてガイド基板４００及び半導体デバイス１０と略同じ熱膨張係数が同じであるＬＣＰフィルムを用いている。このため、本プローブカードが高温環境下で半導体デバイス１０の電気的諸特性を測定するのに使用されたとしても、第１、第２の位置決めプレート７００ａ、７００ｂがガイド基板４００及び半導体デバイス１０と同様に熱膨張するので、第１、第２の位置決めプレート７００ａ、７００ｂとガイド基板４００及び半導体デバイス１０とが異なる熱膨張をすることにより、第１、第２の位置決めプレート７００ａ、７００ｂに取り付けられた第１、第２のプローブ５００ａ、５００ｂの先端部５１０ａ、５１０ｂの先端位置が半導体デバイス１０の電極１１に接触しない位置に位置ズレしてしまうのを抑止することができる。

なお、上述したプローブカードは上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲において任意に設計変更することが可能である。以下、詳しく述べる。図８は本発明の実施の形態に係るプローブカードの設計変更例を示す模式的断面図であって、第１、第２、第３、第４のプローブ及び位置決めプレートが設けられた例を示す図、図９は同プローブカードの別の設計変更例を示す模式的断面図であって、第２、第３、第４の位置決めプレートを第１、第２、第３のプローブで位置決めする例を示す図、図１０は同プローブカードの別の設計変更例を示す模式的断面図であって、第１、第２、第３、第４のプローブがガイド基板に接続される例を示す図、図１１は同プローブカードの別の設計変更例を示す模式図であって、（ａ）が中間部が折り曲げられていない第１、第２のプローブを備える同プローブカードの断面図、（ｂ）が第２の位置決めプレートの斜視図、図１２は同プローブカードの位置決めプレートの設計変更例を示す模式的斜視図である。

上記プローブカードは、第１、第２のプローブ５００ａ、５００ｂを備えるとしたが、先端部の先端から折り曲げ部までの長さが異なる３種以上のプローブを備えることも可能である。例えば、図８に示すように、前記プローブカードが第１、第２、第３、第４のプローブ５００ａ、５００ｂ、５００ｃ、５００ｄを備えるように設計変更することも可能である。この場合、第１、第２、第３、第４のプローブ５００ａ、５００ｂ、５００ｃ、５００ｄの種類の数（ここでは４）に応じて第１、第２、第３、第４の位置決めプレート７００ａ、７００ｂ、７００ｃ、７００ｄを備えるようにすれば良い。第１、第２、第３、第４の位置決めプレート７００ａ、７００ｂ、７００ｃ、７００ｄの高さ寸法は、第１、第２、第３、第４のプローブ５００ａ、５００ｂ、５００ｃ、５００ｄの先端部５１０ａ、５１０ｂ、５１０ｃ、５１０ｄの先端から折り曲げ部５１１ａ、５１１ｂ、５１１ｃ、５１１ｄまでの長さに応じて適宜選択設定すれば良い。

上記実施の形態では、第１、第２の位置決めプレート７００ａ、７００ｂを第１、第２の位置決め溝４２０ａ、４２０ｂに嵌合させた後、第１、第２の位置決めプレート７００ａ、７００ｂに第１、第２のプローブ５００ａ、５００ｂを取り付けるとしたが、第１、第２の位置決めプレート７００ａ、７００ｂに第１、第２のプローブ５００ａ、５００ｂを取り付けた状態で、当該第１、第２の位置決めプレート７００ａ、７００ｂを第１、第２の位置決め溝４２０ａ、４２０ｂに嵌合させるようにしても良い。この場合には、全ての第１、第２のプローブ５００ａ、５００ｂをガイド基板４００の第１、第２の貫通孔４３０ａ、４３０ｂに一度に挿入することができる。

また、上記実施の形態では、ガイド基板４００に第１、第２の位置決めプレート７００ａ、７００ｂが嵌合する第１、第２の位置決め溝４２０ａ、４２０ｂが設けられているとしたが、これに限定されるものではない。例えば、図９に示すように、第１の位置決めプレート７００ａのみをガイド基板４００の位置決め溝４２０に嵌合させた後、当該第１の位置決めプレート７００ａに第１のプローブ５００ａを取り付け、その後、第２の位置決めプレート７００ｂを第１のプローブ５００ａの中間部５２０ａに当接させてガイド基板４００の下面上を位置決めし、この状態で第２の位置決めプレート７００ｂに第２のプローブ５００ｂを取り付けることができる。なお、第３、第４の位置決めプレート７００ｃ、７００ｄについては、第２の位置決めプレート７００ｂと同様に、第２、第３のプローブ５００ｂ、５００ｃの中間部５２０ｂ、５２０ｂに当接させてガイド基板４００の下面上を位置決めした後、第３、第４のプローブ５００ｃ、５００ｄを取り付けるようにすれば良い。この場合、ガイド基板４００に一つの位置決め溝４２０を設けるだけで良いので、ガイド基板４００の加工工数を低減することができる。また、この場合においても、前述のように、位置決めプレートにプローブを取り付けた後、前段のプローブの中間部に当接させてガイド基板の下面上で位置決めすることができる。

また、上記実施の形態では、第１、第２のプローブ５００ａ、５００ｂは、メイン基板１００の第１、第２のスルーホール１２０ａ、１２０ｂに接続されるとしたが、これに限定されるものではない。例えば、図１０に示すように、ガイド基板４００の第１、第２の貫通孔４３０ａ、４３０ｂ、４３０ｃ、４３０ｄをスルーホールメッキし、第１、第２の貫通孔４３０ａ、４３０ｂ、４３０ｃ、４３０ｄに第１、第２のプローブ５００ａ、５００ｂ、５００ｃ、５００ｄの後端部５３０ａ、５３０ｂを接続するようにしても構わない。この場合には、ガイド基板４００がメイン基板１００を兼ねることになるので、メイン基板１００を省略することができる。なお、本段落の設計変更は、段落００６２で記述した例についても適応可能である。

このようにガイド基板がメイン基板を兼ねる場合には、図１１（ａ）に示すように、第１、第２のプローブ５００ａ’、５００’ｂは、先端部５１０ａ’、５１０ｂ’のみが略Ｌ字状に折り曲げられたものを使用することができる。この場合、第２の位置決めプレート７００ｂ’の上端部には、第１のプローブ５００ａ’を通すための開口７２０ｂ’が設けられており、第１、第２のプローブ５００ａ’、５００’ｂの後端部５３０ａ’、５３０ｂ’がガイド基板４００’の第１、第２の電極４６０ａ’、４６０ｂ’に接続される。なお、本段落の設計変更は、段落００６２で記述した例についても適応可能である。

また、上記実施の形態では、第１、第２のプローブ５００ａ、５００ｂは、先端が一列に並ぶように配置されるとしたが、第１、第２のプローブ５００ａ、５００ｂの先端が各々一列に並ぶように配置することも可能である。換言すると、第１、第２のプローブ５００ａ、５００ｂは、その先端が２列に並ぶように配置することも可能である。

メイン基板１００については、第１、第２のスルーホール１２０ａ、１２０ｂが設けられているとしたが、これに代えてメイン基板１００の面上に印刷された電極パターン等を設けることが可能である。

保持部材３００については、前述したガイド基板４００がメイン基板１００を兼ねる場合等では、省略することが可能である。補強板２００についても、メイン基板１００を補強する必要がない場合には省略可能である。また、ガイド基板４００がメイン基板１００を兼ねる場合には、補強板２００をガイド基板４００に取り付けることも可能である。
なお、本段落の設計変更は、段落００７４で記述したプローブカードについても適応可能である。

第１、第２の位置決めプレート７００ａ、７００ｂについては、少なくとも第１、第２のプローブを保持することができる凹部が一列で各々設けられている限り、任意に設計変更することが可能である。従って、第１、第２の位置決めプレートは板状体である必要もない。当然、第１、第２の位置決めプレートとして液晶ポリマーフィルム以外のフィルムを用いることが可能である。また、凹部７１０ａ、７１０ｂについては、略Ｕ字状であるとしたが、プローブを保持することができる形状であれば良い。例えば、図１２に示すように、略Ｖ字状等とすることもできる。

上記実施の形態では、固定用樹脂６００は第１、第２の固定用樹脂６０１、６０２が一体化されたものであるとしたが、これに限定されるものではない。第１、第２のプローブ５００ａ、５００ｂを第１、第２の位置決めプレート７００ａ、７００ｂに取り付けた後、固定用樹脂６００で一度にガイド基板４００に固着するようにしても良い。勿論、第１、第２の固定用樹脂６０１、６０２を一体化せず、第１、第２の固定用樹脂６０１で第１のプローブ５００ａ及び第１の位置決めプレート７００ａを、第２の固定用樹脂６０２で第２のプローブ５００ｂ及び第２の位置決めプレート７００ｂをガイド基板４００に固着するようにしても良い。

上記実施の形態では、樹脂４５０は第１、第２のプローブ５００ａ、５００ｂがガイド基板４００に固定用樹脂６００で固着された後、ガイド基板４００の穴部４４０に充填されるとしたが、これに限定されるものではない。例えば、第２のプローブの中間部をガイド基板の第２の貫通孔に各々挿入した後に、樹脂４５０をガイド基板の穴部に充填して第１、第２のプローブをガイド基板に固着するようにしても良いし、第１のプローブの中間部をガイド基板の第１の貫通孔に各々挿入した後に、樹脂４５０をガイド基板の孔部に充填して第１のプローブをガイド基板に固着し、第２のプローブの中間部をガイド基板の第２の貫通孔に各々挿入した後に、樹脂４５０をガイド基板の穴部に充填して第２のプローブをガイド基板に固着するようにしても良い。後者の場合には、ガイド基板に第１、第２の貫通孔に各々連通する２つの穴部を設け、各々充填するようにしても良い。

なお、固定用樹脂６００及び樹脂４５０については、第１、第２のプローブが第１、第２の位置決めプレートの凹部に嵌合し且つ当該第１、第２の位置決めプレートがガイド基板の第１、第２の位置決め溝に嵌合することにより、ガイド基板に強固に取り付けられる場合には、省略可能である。

なお、上記実施の形態では、プローブカードの各部を構成する素材、形状や寸法等はその一例を説明したものであって、同様の機能を実現し得る限り任意に設計変更することが可能である。

１００ メイン基板（第２の基板）
１２０ａ、１２０ｂ 第１、第２のスルーホール（第１、第２の電極）
４００ ガイド基板（第１の基板）
４２０ａ、４２０ｂ 第１、第２の位置決め溝
４３０ａ、４３０ｂ 第１、第２の貫通孔
４４０ 穴部
４５０ 樹脂
５００ａ、５００ｂ 第１、第２の プローブ
５１０ａ、５１０ｂ 先端部
５２０ａ、５２０ｂ 中間部
５３０ａ、５３０ｂ 後端部
６００ 固定用樹脂
６０１、６０２ 第１、第２の固定用樹脂
７００ａ、７００ｂ 第１、第２の位置決めプレート
７１０ａ、７１０ｂ 凹部

Claims (8)

1. 第１面に第１、第２の位置決め溝が略平行に設けられた第１の基板と、
   第１の基板の第１の位置決め溝に嵌合する第１の位置決め部材と、
   第１の基板の第２の位置決め溝に嵌合し且つ第１の位置決め部材よりも背高である第２の位置決め部材と、
   先端部が略Ｌ字状に折り曲げられた複数の第１のプローブと、
   先端部が略Ｌ字状に折り曲げられ且つ前記先端部の先端から折り曲げ部までの長さが第１のプローブの先端部の先端から折り曲げ部までの長さよりも短い複数の第２のプローブと、
   第１の基板に設けられ且つ第１、第２のプローブが接続される第１、第２の電極とを備えており、
   第１の位置決め部材には、前記先端を下方に向けた状態で第１のプローブを各々保持する複数の凹部が一列で設けられており、
   第２の位置決め部材には、第２のプローブの先端が第１のプローブの先端と略同一高さになるように当該第２のプローブを各々保持する複数の凹部が一列で設けられていることを特徴とするプローブカード。
2. 請求項１記載のプローブカードにおいて、
   第１の基板の第２面側に配置される第２の基板を更に備えており、
   第１、第２の電極は、第１の基板ではなく、第２の基板に設けられており、
   第１の基板には、複数の第１、第２の貫通孔が第１、第２の位置決め溝に沿って略平行に設けられており、
   第１、第２のプローブの中間部が前記先端部の折り曲げ方向に対して反対方向に向けて略Ｌ字状に折り曲げられ且つ第１の基板の第１、第２の貫通孔に挿入されており、
   第１、第２のプローブの後端部が第２の基板の第１、第２の電極に各々接続されることを特徴とするプローブカード。
3. 第１面に設けられた位置決め溝及びこの位置決め溝に沿って略平行に各々配設された複数の第１、第２の貫通孔を有する第１の基板と、
   先端部が略Ｌ字状に折り曲げられ、中間部が前記先端部の折り曲げ方向に対して反対方向に向けて略Ｌ字状に折り曲げられ且つ前記第１、第２の貫通孔に挿入された複数の第１、第２のプローブと、
   第１の基板の位置決め溝に嵌合した第１の位置決め部材と、
   第１の位置決め部材よりも背高であり且つ第１、第２の貫通孔に挿入された第１のプローブの中間部に当接して第１の基板の第１面上に位置決め配置される第２の位置決め部材と、
   第１の基板に設けられ且つ第１、第２のプローブが接続される第１、第２の電極とを備えており、
   第２のプローブの前記先端部の先端から折り曲げ部までの長さが第１のプローブの先端部の先端から折り曲げ部までの長さよりも短くなっており、
   第１の位置決め部材には、前記先端を下方に向けた状態で第１のプローブを各々保持する複数の凹部が一列で設けられており、
   第２の位置決め部材には、第２のプローブの先端が第１のプローブの前記先端と略同一高さになるように当該第２のプローブを各々保持する複数の凹部が一列で設けられていることを特徴とするプローブカード。
4. 請求項３記載のプローブカードにおいて、
   第１の基板の第２面側に配置される第２の基板を更に備えており、
   第１、第２の電極は、第１の基板ではなく、第２の基板に設けられており、
   第１、第２のプローブの後端部が第２の基板の第１、第２の電極に各々接続されることを特徴とするプローブカード。
5. 請求項２、３又は４記載のプローブカードにおいて、
   第１の基板の第２面には、第１、第２の貫通孔に連通する穴部が設けられており、
   第１、第２のプローブは、第１の基板の穴部に充填された絶縁性の樹脂により第１の基板に固定されることを特徴とするプローブカード。
6. 請求項１、２、３、４又は５記載のプローブカードにおいて、
   第１、第２のプローブ及び第１、第２の位置決め部材を第１の基板の第１面上に固定する絶縁性の固定用樹脂を更に備えていることを特徴とすることを特徴とするプローブカード。
7. 請求項１、２、３、４、５又は６記載のプローブカードにおいて、
   第１、第２の位置決め部材は、第１の基板又は半導体デバイスと略同じ熱膨張係数を有する素材で構成されていることを特徴とするプローブカード。
8. 請求項７記載のプローブカードにおいて、
   第１、第２の位置決め部材は、液晶ポリマーフィルムからなることを特徴とするプローブカード。

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