JP2011196821A - 高周波プローブ - Google Patents

Abstract

【課題】 多電極半導体デバイスおよび高周波回路の電気的特性を測定するウエハプローバを構成するプローブであって、特に、ロジック回路やアナログ回路の高周波測定を可能とする中空配線構造を備えた高周波プローブを提供する。
【解決手段】 基板２上にメッキ析出させて並行して間隔が一定に設けられた信号線３ａとＧＮＤ線３ｂと、プローブ針３ｃと、コネクタ接点３ｄに接続されたコネクタ６と、信号線３ａの周囲を電気的に絶縁する中空構造５と、これらを覆うメタルボディ７とを備えて、信号線３ａとＧＮＤ線３ｂとの間の誘電率Ｅｒを小さくして一定のインピーダンスを保ちながら高周波電気信号の高速伝送を可能とし、プローブ針１を基板２がサポートするように２段構造で形成することで、基板２のバネ性とプローブ針３ｃのバネ性とが相俟って、プローブ針３ｃの先端３ｃａ、３ｃｂ、３ｃｃのオーバードライブ量を大きくすることができ、接触安定性が向上する。
【選択図】図１

Description

本発明は、検査対象のウエハ上に形成され、液晶パネルやカメラモジュール、ＩＣ、ＬＳＩ等の多電極半導体デバイスおよび高周波回路の電気的特性を測定するウエハプローバを構成するプローブであって、特に、ロジック回路やアナログ回路の高周波測定を可能とする中空配線構造を備えた高周波プローブに関する。

以下、背景技術について説明する。図１１および図１２は従来例に係る中空配線構造を備えた中空多層プリント配線基板の概略を示し、図１１は断面図、図１２は多層に接着接合する前の斜視図である。
図１１および図１２に示すように、絶縁基板１１０ａの表面の少なくとも一面に導電箔１１０ｂまたは信号配線となる導電箔１１０ｂ′が形成されたプリント配線基板素材１１０の上に、加熱加圧により接着機能を発揮し中空部１１１ａを有する絶縁接着層１１１を積層し、この絶縁接着層１１１の上に、例えばポリイミドフィルム基板などのフィルム基板１１２ａの表面の少なくとも一面に導電箔１１２ｂまたは信号配線となる導電箔１１２ｂ′が形成されたフィルム配線基板素材１１２を積層し、このフィルム配線基板素材１１２の上に、前記同様の絶縁接着層１１１を積層し、この絶縁接着層１１１の上に、前記同様のプリント配線基板素材１１０を積層し、このように積層した全体を加熱加圧して中空多層プリント配線基板を作製する。

このような中空多層プリント配線基板とすることにより、すなわち、前記絶縁接着層１１１に中空部１１１ａを形成することにより、絶縁接着層自体の誘電率がＥｒ＝３．５〜４．８であるのに対し、中空部（大気）の誘電率はＥｒ＝１．０であるので、多層プリント配線基板の特性インピーダンスの値が同一であれば、誘電率が低いと絶縁接着層の厚みが薄く構成できるため、現状の多層プリント配線基板と比較して、多層プリント配線基板は数十％薄型化が図れる。さらに、プリント配線基板素材１１０間に、中空部１１１ａを有する絶縁接着層１１１を介してフィルム配線基板素材１１２を積層することによって、多層プリント配線基板はさらに薄型化が図れる。

また、中空部１１１ａを有する絶縁接着層１１１を挟んで積層された、プリント配線基板素材１１０に形成された信号配線となる導電箔１１０ｂ′と、フィルム配線基板素材１１２に形成された信号配線となる導電箔１１２ｂ′との間、またはプリント配線基板素材１１０に形成された電源配線となる導電箔と、フィルム配線基板素材１１２に形成された信号配線となる導電箔１１２ｂ′との間、またはプリント配線基板素材１１０に形成されたアース配線となる導電箔と、フィルム配線基板素材１１２に形成された信号配線となる導電箔１１２ｂ′との間の静電容量が小さくなり、各信号配線となる導電箔に流れる信号が遅延して、信号の高速処理化や信号の周波数特性の向上に対処しきれない、といった問題がなくなる。すなわち、電子部品間の電気信号の高速伝送化に対応でき、また、電子部品の高実装密度化の要求にも対応し得る薄型化および小型化された高性能な中空多層プリント配線基板とすることができる（特許文献１参照）。

特開２００３−１６８８７３号公報

しかしながら、従来の中空多層プリント配線基板では、電子部品間の電気信号の高速伝送化、および、電子部品の高密度実装化に対応し得る薄型化および小型化された中空多層プリント配線基板としたプリント配線の構造であり、接触時の応力を緩和する特徴を有する弾性構造のプローブ機能は備えていない。
本発明は、前記課題を解決するために創案されたものであり、信号線とＧＮＤ線との間に中空配線構造を備えて信号線とＧＮＤ線との間の誘電率を小さくして一定のインピーダンスを保ちながら高周波電気信号の高速伝送を可能とし、さらにバネ性の高い基板を用い、バネ性の高い基板とプローブ針との２段構造によって、プローブ針の先端のオーバードライブ量を大きくすることができ、接触安定性を向上させ、ロジック回路とアナログ回路を混載したシステムＬＳＩなどの高周波測定を可能とする高周波プローブを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明の高周波プローブは、基板上にメッキ析出させて形成された導電体の信号線とＧＮＤ線とからなる高周波プローブであって、前記信号線と前記ＧＮＤ線との間に中空構造を備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の高周波プローブであって、前記信号線と前記ＧＮＤ線とは並行して設けられ、その先端側に設けられたプローブ針と、後端側に設けられたコネクタ接点と、前記信号線の周囲を電気的に絶縁するように設けられた空間と、前記信号線、前記ＧＮＤ線、および前記空間を覆うように設けられたメタルボディと、を備え、前記プローブ針および前記基板は前記メタルボディから突出してバネ性を備えていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の高周波プローブであって、前記プローブ針の先端から少なくとも一部は、前記基板が除去されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の高周波プローブであって、前記基板はガラス基材、ポリイミド基材、およびシリコン基材のいずれか一つであることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の高周波プローブであって、前記コネクタ接点と接続されるコネクタは、ＳＭＡ（Ｒ）、ＳＭＢ（Ｒ）、ＳＭＣ（Ｒ）、ＳＭＳ（Ｒ）、ＢＭＡ（Ｒ）、およびその他高周波用コネクタ、ならびにＫコネクタ（Ｒ）のいずれか一つであることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の高周波プローブであって、前記信号線と前記ＧＮＤ線との間を覆う前記基板には貫通孔が設けられ、前記貫通孔によって誘電率を下げて高周波信号伝送速度を向上させることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の高周波プローブであって、前記貫通孔は、前記信号線と前記ＧＮＤ線との間隔よりも広く開口していることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の高周波プローブであって、ＭＥＭＳ技術によって加工された前記信号線と前記ＧＮＤ線を用いることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、基板上にメッキ析出させて形成された導電体の信号線とＧＮＤ線との間に中空構造を備えたことによって、信号線とＧＮＤ線との間の誘電率を小さくして一定のインピーダンスを保ちながら高周波電気信号の高速伝送を可能とし、電気信号伝送速度４０ＧＨｚ以上の高速テストを可能とする。

請求項２に係る発明によれば、プローブ針を基板がサポートするように２段構造で形成されているため、基板のバネ性とプローブ針のバネ性とが相俟って、プローブ針の先端のオーバードライブ量を大きくすることができ、接触安定性が向上する。

請求項３に係る発明によれば、プローブ針の先端から基板が除去されていることによって、プローブ針の先端のバネ性を基板がサポートする形で形成されており、プローブ針の先端のオーバードライブ量を大きくすることができ、接触安定性が向上する。

請求項４に係る発明によれば、基板はガラス基材、ポリイミド基材、およびシリコン基材などのバネ性の良い材料から構成されていることによって基板のバネ性が向上して、プローブ針の先端のオーバードライブ量を大きくすることができ、接触安定性が向上する。

請求項５に係る発明によれば、信号線やＧＮＤ線のコネクタ接点と接続されるコネクタが、ＳＭＡ（Ｒ）、ＳＭＢ（Ｒ）、ＳＭＣ（Ｒ）、ＳＭＳ（Ｒ）、ＢＭＡ（Ｒ）、およびその他高周波用コネクタ、ならびにＫコネクタ（Ｒ）などを用いることによって、誘電率を低くして一定のインピーダンスを保ちながら高周波電気信号の高速伝送を可能とする。

請求項６に係る発明によれば、信号線とＧＮＤ線との間を覆う基板には貫通孔が設けられ、この貫通孔によって信号線とＧＮＤ線との間の誘電率を下げて高周波信号伝送速度を向上させることができる。

請求項７に係る発明によれば、貫通孔が信号線とＧＮＤ線との間隔よりも広く開口していることによって、信号線とＧＮＤ線との間の誘電率をさらに下げて高周波信号伝送速度を向上させることができる。

請求項８に係る発明によれば、ＭＥＭＳ技術によって加工された信号線とＧＮＤ線を用いることによって、高周波信号伝送速度を向上させることができる。

本発明の実施形態に係る高周波プローブの概略図であり、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ部のプローブ針の拡大概略図であり、プローブ針が基板で覆われている。 本発明の実施形態に係る高周波プローブの概略図であり、（ａ）は（ｂ）の背面図、（ｂ）は図１に示すＢ―Ｂ線断面の平面図であり、（ｃ）は（ｂ）に示すＣ―Ｃ線方向から見た拡大断面端面図、（ｄ）は（ｂ）に示すＥ―Ｅ線方向から見た拡大断面端面図、（ｅ）は（ｂ）に示すＦ―Ｆ線の拡大断面図である。 本発明の実施形態に係るプローブ針のバネ性を検証する断面図であり、（ａ）は基板にサポートされたプローブ針の拡大断面図、（ｂ）は基板にサポートされないプローブ針の拡大断面図である。 本発明の実施形態に係る高周波プローブにおいて信号線を２本備えた高周波プローブ本体の概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＭ部のプローブ針の先端部のピッチを説明する図、（ｃ）は（ａ）に示すＪ―Ｊ線の拡大断面端面図、（ｄ）は（ａ）に示すＬ―Ｌ線の拡大断面図、（ｅ）は（ａ）に示すＫ―Ｋ線の拡大断面図である。 本発明の実施形態に係る高周波プローブの概略図であり、（ａ）は基板に円形の貫通孔を備えた高周波プローブの拡大概略図、（ｂ）は基板に矩形の貫通孔を備えた高周波プローブの拡大概略図である。 本発明の実施形態に係る高周波プローブの概略図であり、（ａ）は基板に楕円形の貫通孔を備えたプローブ針の拡大概略図、（ｂ）は基板に長四角形の貫通孔を備えたプローブ針の拡大概略図である。 本発明の実施形態に係る高周波プローブの基板にいろいろな貫通孔を設けた概略図であり、（ａ）（ｂ）はブリッジ形基板、（ｃ）（ｄ）は丸形貫通孔基板、（ｅ）（ｆ）は矩形貫通孔基板、（ｇ）（ｈ）は長四角形貫通孔基板である。（ａ）（ｃ）（ｅ）（ｇ）は、プローブ針が基板で覆われていない、（ｂ）（ｄ）（ｆ）（ｈ）はプローブ針が基板で覆われている。 本発明の実施形態に係る高周波プローブの概略図であり、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ´部のプローブ針の拡大概略図であり、プローブ針が基板で覆われていない。 本発明の実施形態に係る高周波プローブの概略図であり、（ａ）は（ｂ）の背面図、（ｂ）は図８に示すＢ´―Ｂ´線断面の平面図であり、（ｃ）は（ｂ）に示すＣ´―Ｃ´線方向から見た拡大断面端面図、（ｄ）は（ｂ）に示すＤ´―Ｄ´線の拡大断面図である。 本発明の実施形態に係る高周波プローブの製造過程を示す概略図であり、（ａ）は基板上に金属メッキを析出させて高周波プローブの本体を生成した構成図、（ｂ）は（ａ）に示すＧ部の拡大図、（ｃ）は（ｂ）に示すＩ―Ｉ線の断面図、（ｄ）は（ｂ）に示すＨ―Ｈ線の断面端面図、（ｅ）（ｆ）は（ｄ）に示す信号線とＧＮＤ線の断面をＭＥＭＳ技術（ｅ）と従来のエッチング技術（ｆ）による違いを示した図である。 従来例に係る中空多層プリント配線基板の断面図である。 従来例に係る中空多層プリント配線基板の多層に接着接合する前の斜視図である。

以下、本発明に係る高周波プローブの実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る高周波プローブの概略図であり、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ部のプローブ針の拡大概略図であり、プローブ針が基板で覆われている。
図２は、本発明の実施形態に係る高周波プローブの概略図であり、（ａ）は（ｂ）の背面図、（ｂ）は図１に示すＢ―Ｂ線断面の平面図であり、（ｃ）は（ｂ）に示すＣ―Ｃ線方向から見た拡大断面端面図、（ｄ）は（ｂ）に示すＥ―Ｅ線方向から見た拡大断面端面図、（ｅ）は（ｂ）に示すＦ―Ｆ線の拡大断面図である。

図１の（ａ）（ｂ）および図２の（ａ）（ｂ）に示すように、高周波プローブ１は、基板２上にメッキ析出させて形成された導電体３の信号線３ａとＧＮＤ線３ｂとからなり、信号線３ａとＧＮＤ線３ｂとの間に中空構造５を備えている。これによれば、基板２上にメッキ析出させて形成された導電体３の信号線３ａとＧＮＤ線３ｂとの間に中空構造５を備えたことによって、信号線３ａとＧＮＤ線３ｂとの間の誘電率Ｅｒを小さくして一定のインピーダンスを保ちながら高周波電気信号の高速伝送を可能とし、電気信号伝送速度４０ＧＨｚ以上の高速テストを可能とする。

また、高周波プローブ１の信号線３ａとＧＮＤ線３ｂとは、並行して設けられ、その先端側に設けられたプローブ針３ｃと、後端側に設けられたコネクタ接点３ｄに接続されたコネクタ６と、信号線３ａの周囲を電気的に絶縁するように設けられた中空構造５と、信号線３ａ、ＧＮＤ線３ｂ、および中空構造（空間）５を覆うように設けられたメタルボディ７とを備え、プローブ針３ｃおよび基板２はメタルボディ７から突出している。このように、プローブ針１を基板２がサポートするように２段構造で形成されているため、基板２のバネ性とプローブ針３ｃのバネ性とが相俟って、プローブ針３ｃの先端３ｃａ、３ｃｂ、３ｃｃのオーバードライブ量を大きくすることができ、接触安定性が向上する。
メタルボディ７の側面にはネジによって固定した上下境界線ａが現れている。この上下境界線ａを見えないようにするにはいろんな方法があると思われるが、上下一体の型を用いることは熱が発生するため用いていない。

図２の（ｃ）に示すように、Ｃ―Ｃ線方向から断面および端面を見ることによって、基板２からメッキ析出されたＧＮＤ線３ｂ、信号線３ａ、ＧＮＤ線３ｂの断面と、中空構造５と、メタルボディ７の端面が示されている。
また、図２の（ｄ）に示すように、Ｅ―Ｅ線方向から断面および端面を見ることによって、基板２からメッキ析出されたＧＮＤ線３ｂ、信号線３ａ、ＧＮＤ線３ｂの断面と、中空構造５と、メタルボディ７の端面が示されているが、信号線３ａおよびＧＮＤ線３ｂはその断面が広く形成されている。すなわち、高周波プローブ１の信号線３ａおよびＧＮＤ線３ｂは先端に行くに従ってその断面積が小さくなっている。信号線３ａおよびＧＮＤ線３ｂを先端に行くに従ってその幅を狭くして断面積を小さくすることによって断面応力σを徐々に小さくすることができ、適切な接触圧を得ることができる。
図２の（ｅ）に示すように、Ｆ―Ｆ線の断面を見ることによって、基板２からメッキ析出されたＧＮＤ線３ｂ、信号線３ａ、およびＧＮＤ線３ｂの断面と、中空構造５と、メタルボディ７の端面が示されているが、中空構造５において、信号線３ａとＧＮＤ線３ｂ間の基板２は除去され、除去された基板２の端部は、ＧＮＤ線３ｂより外側にずれて中空構造を大きく確保して形成されている。これによって、誘電率をさらに下げることができる。

また、図１の（ｂ）に示すように、高周波プローブ１のプローブ針３ｃの先端からメタルボディ７側に退いた方向に基板が除去されており、基板除去部３ｅは、基板２が除去されて信号線３ａやＧＮＤ線３ｂが外に現れているところである。基板２がプローブ針３ｃをサポートするため、プローブ針３ｃの先端３ｃａ、３ｃｂ、３ｃｃのオーバードライブ量を大きくすることができ、接触安定性が向上するがその点について以下に説明する。
図３は、本発明の実施形態に係るプローブ針のバネ性を検証する断面図であり、（ａ）は基板にサポートされたプローブ針の拡大断面図、（ｂ）は基板にサポートされないプローブ針の拡大断面図である。
図３の（ａ）に示すように、プローブ針３ｃの先端からメタルボディ７側に向かって基板２が除去されており、バネ性を有する導電体３で形成されたプローブ針３ｃの先端が電極８などに接触して互いに押圧される際に、プローブ針３ｃの先端が上方にしなる根元部が基板２でサポートされているため、プローブ針３ｃの先端のオーバードライブ量を大きくすることができて、接触安定性を向上させることができる。このプローブ針３ｃはガラス基材、ポリイミド基材、およびシリコン基材などの上に金属メッキを析出させたものであり容易に剥離することはない。

図３の（ｂ）に示すように、プローブ針３ｃ´が基板２´でサポートされていないと、プローブ針３ｃ´の先端のオーバードライブ量を大きくすることができない。
なお、基板２は、ガラス基材、ポリイミド基材、およびシリコン基材などいずれかで形成されているが、これに限るものではない。
これによれば、ガラス基材、ポリイミド基材、およびシリコン基材などはバネ性が良く、薄く形成することによってわずかな押圧力でしなることができ、プローブ針３ｃの先端のオーバードライブ量を大きくすることができ、接触安定性が向上する。
また、この信号線とＧＮＤ線とはコネクタ６から先端の尖がり３ｃａ、３ｃｂ、および３ｃｃの近くまで並行して間隔が一定で、尖端部は相手の電極のピッチに対応して信号線間、ＧＮＤ線間、信号線とＧＮＤ線間のピッチ変更を容易にできる。以下にその詳細を信号線を２本備えた高周波プローブの例で説明する。

図４は、本発明の実施形態に係る高周波プローブにおいて信号線を２本備えた高周波プローブ本体の概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＭ部のプローブ針の先端部のピッチを説明する図、（ｃ）は（ａ）に示すＪ―Ｊ線の拡大断面端面図、（ｄ）は（ａ）に示すＬ―Ｌ線の拡大断面図、（ｅ）は（ａ）に示すＫ―Ｋ線の拡大断面図である。
図４の（ａ）に示すように、高周波プローブ１１の導電体１３において、信号線１３ａが２本配設され、その両側にＧＮＤ線１３ｂ、１３ｂがそれぞれ配設されている。
図４の（ｂ）に示すように、ＧＮＤ線１３ｂ、信号線１３ａ、信号線１３ａ、およびＧＮＤ線１３ｂとのそれぞれの間隔は、コネクタ接点１３ｄから先端の尖がり１３ｃａ、１３ｃｂ、１３ｃｃ、および１３ｃｄの近くまで並行して間隔が一定で、尖端部１３ｃａ、１３ｃｂ、１３ｃｃ、および１３ｃｄは相手の電極のピッチに対応して信号線間、ＧＮＤ線間、信号線とＧＮＤ線間のピッチ変更を容易にできる。

図４の（ｃ）に示すように、Ｊ―Ｊ線方向から断面および端面を見ることによって、基板１２からメッキ析出されたＧＮＤ線１３ｂ、信号線１３ａ、ＧＮＤ線１３ｂの断面と、中空構造１５が示されている。
また、図４の（ｄ）に示すように、Ｌ―Ｌ線の拡大断面は、基板１２からメッキ析出されたＧＮＤ線１３ｂ、信号線１３ａ、信号線１３ａ、ＧＮＤ線１３ｂの断面と、中空構造１５が示されている。
図４の（ｅ）に示すように、Ｋ―Ｋ線の拡大断面は、基板１２からメッキ析出されたＧＮＤ線１３ｂ、信号線１３ａ、信号線１３ａ、およびＧＮＤ線１３ｂの断面と、中空構造１５が示されている。

また、高周波プローブ１、１１のコネクタ接点３ｄ、１３ｄと接続されるコネクタ６などは、ＳＭＡ（Ｒ）、ＳＭＢ（Ｒ）、ＳＭＣ（Ｒ）、ＳＭＳ（Ｒ）、ＢＭＡ（Ｒ）、およびその他高周波用コネクタ、ならびにＫコネクタ（Ｒ）などを用いた。
このように信号線やＧＮＤ線のコネクタ接点と接続されるコネクタに、Ｋコネクタ（Ｒ）やＳＭＡコネクタ（Ｒ）などのコネクタを用いることによって、誘電率を小さくして一定のインピーダンスを保ちながら高周波電気信号の高速伝送を可能とする。

図５は、本発明の実施形態に係る高周波プローブの概略図であり、（ａ）は基板に円形の貫通孔を備えた高周波プローブの拡大概略図、（ｂ）は基板に矩形の貫通孔を備えたプローブ針の拡大概略図である。
図５の（ａ）に示すように、信号線３ａとＧＮＤ線３ｂとの間を覆う基板２には円形の貫通孔１０ａが複数並んで設けられている。また、図５の（ｂ）に示すように、信号線３ａとＧＮＤ線３ｂとの間を覆う基板２には矩形の貫通孔１０ｂが複数並んで設けられている。これによって、中空構造のエリアが増加して誘電率を下げることができ、高周波信号伝送速度を向上させることができる。
さらに、これらの貫通孔１０ａ、１０ｂは、信号線３ａとＧＮＤ線３ｂとの間隔よりも広く開口して設けられている。これによって、中空構造のエリアがさらに増加して誘電率を下げることができる。

図６は、本発明の実施形態に係る高周波プローブの概略図であり、（ａ）は基板に楕円形の貫通孔を備えたプローブ針の拡大概略図、（ｂ）は基板に長四角形の貫通孔を備えたプローブ針の拡大概略図である。
図６の（ａ）に示すように、信号線３ａとＧＮＤ線３ｂとの間を覆う基板２には楕円形の貫通孔１０ｃが複数並んで設けられている。また、図６の（ｂ）に示すように、信号線３ａとＧＮＤ線３ｂとの間を覆う基板２には長四角形の貫通孔１０ｄが複数並んで設けられている。これによって、中空構造のエリアが増加して誘電率を下げることができ、高周波信号伝送速度を向上させることができる。
さらに、これらの貫通孔１０ｃ、１０ｄは、２つのＧＮＤ線３ｂ、３ｂの上までＧＮＤ線３ｂ、３ｂを露出するように広く開口して設けられている。

図７は、本発明の実施形態に係る高周波プローブの基板にいろいろな貫通孔を設けた概略図であり、（ａ）（ｂ）はブリッジ形基板、（ｃ）（ｄ）は丸形貫通孔基板、（ｅ）（ｆ）は矩形貫通孔基板、（ｇ）（ｈ）は長四角形貫通孔基板である。（ａ）（ｃ）（ｅ）（ｇ）は、プローブ針が基板で覆われていない、（ｂ）（ｄ）（ｆ）（ｈ）はプローブ針が基板で覆われている。
これらの貫通孔１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、および１０ｈはプローブ針が基板で覆われている部分にも設けられている。
なお、貫通孔の形状や大きさはこれらに限定するものではなく、誘電率を下げることができる中空構造であればその他の形状であっても構わない。

図８は、本発明の実施形態に係る高周波プローブの概略図であり、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ´部のプローブ針の拡大概略図であり、プローブ針が基板で覆われていない。
図９は、本発明の実施形態に係る高周波プローブの概略図であり、（ａ）は（ｂ）の背面図、（ｂ）は図６に示すＢ´―Ｂ´線断面の平面図であり、（ｃ）は（ｂ）に示すＣ´―Ｃ´線方向から見た拡大断面端面図、（ｄ）は（ｂ）に示すＤ´―Ｄ´線の拡大断面図である。
図８の（ａ）（ｂ）に示すように、本発明の特徴である中空構造を備えており、前記実施形態と同様の中空構造および基板の形状に特徴を備えている。メタルボディ２７から突出しているプローブ針２３ｃの上が基板２２で覆われていない点が異なっている。

図９の（ｃ）に示すように、Ｃ´―Ｃ´線方向から断面および端面を見ることによって、基板２２からメッキ析出されたＧＮＤ線２３ｂ、信号線２３ａ、ＧＮＤ線２３ｂの断面と、中空構造２５と、メタルボディ２７の端面が示されている。中空構造２５において、信号線２３ａとＧＮＤ線２３ｂ間の基板２２は除去され、除去された基板２２の端部は、ＧＮＤ線２３ｂより外側にずれて中空構造を大きく確保して形成されている。これによって、誘電率をさらに下げることができる。
また、図９の（ｄ）に示すように、Ｄ´―Ｄ´線の断面を見ることによって、基板２２からメッキ析出されたＧＮＤ線２３ｂ、信号線２３ａ、ＧＮＤ線２３ｂの断面と、中空構造２５と、メタルボディ２７が示されているが、信号線２３ａおよびＧＮＤ線２３ｂはその断面が広く形成されている。すなわち、高周波プローブ２１の信号線２３ａおよびＧＮＤ線２３ｂは先端に行くに従ってその断面積が小さくなっている。信号線２３ａおよびＧＮＤ線２３ｂを先端に行くに従ってその幅を狭くして断面積を小さくすることによって断面応力σを徐々に小さくすることができ、適切な接触圧を得ることができるとともに、プローブ針の先端のピッチを調整可能である。

図１０は、本発明の実施形態に係る高周波プローブの製造過程を示す概略図であり、（ａ）は基板上に金属メッキを析出させて高周波プローブの本体を生成した構成図、（ｂ）は（ａ）に示すＧ部の拡大図、（ｃ）は（ｂ）に示すＩ―Ｉ線の断面図、（ｄ）は（ｂ）に示すＨ―Ｈ線の断面端面図、（ｅ）（ｆ）は（ｄ）に示す信号線とＧＮＤ線の断面をＭＥＭＳ技術（ｅ）と従来のエッチング技術（ｆ）による違いを示した図である。
図１０の（ａ）に示すように、高周波プローブ本体３４において、高周波プローブの信号線３３ａ、ＧＮＤ線３３ｂの上には基板３２との２段構造で形成されている。これらの高周波プローブ本体３４は基板３２上に多数形成されており、例えば基板１枚に数百個の量産が可能である。
また、図１０の（ｅ）（ｆ）に示すように、信号線３３ａ、ＧＮＤ線３３ｂが、ＭＥＭＳ技術によって加工された場合と、従来のエッチングで加工された場合の違いを示している。図１０の（ｅ）に示すように、ＭＥＭＳ技術で加工された信号線３３ａやＧＮＤ線３３ｂは、信号線やＧＮＤ線の断面が直線的に形成されさらに表面精度が極めて良く生成されている。それに対して、図１０の（ｆ）に示すように、従来のエッチング加工による場合は、信号線３３ａ´の断面が斜めに形成されさらに表面が波打っている。このように、ＭＥＭＳ技術によって加工された信号線とＧＮＤ線を用いることによって、高周波信号伝送速度を向上させることができる。

以上、好ましい実施の形態を説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱することの無い範囲内において適宜変更が可能なものである。
例えば、メタルボディの上下固定はネジによって固定したが、フックや接着などを用いたいろんなクランプ方法であっても構わない。

本発明は、検査対象のウエハ上に形成され、液晶パネルやカメラモジュール、ＩＣ、ＬＳＩ等の多電極半導体デバイスおよび高周波回路を備えたロジック回路とアナログ回路を混載したシステムＬＳＩの高周波特性をテストするウエハプローバに備えられた高周波プローブに適用される。

１、１１、２１ 高周波プローブ
２、１２、２２ 基板
３、１３ 導電体
３ａ、１３ａ、２３ａ、３３ａ、３３ａ´ 信号線
３ｂ、１３ｂ、２３ｂ、３３ｂ ＧＮＤ線
３ｃ、１３ｃ、２３ｃ、３３ｃ プローブ針
３ｄ、１３ｄ、２３ｄ、３３ｄ コネクタ接点
５、１５、２５ 中空構造、空間
６ コネクタ
７ メタルボディ
８ 電極
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ 貫通孔
３４ 高周波プローブ本体

Claims (8)

1. 基板上にメッキ析出させて形成された導電体の信号線とＧＮＤ線とからなる高周波プローブであって、
   前記信号線と前記ＧＮＤ線との間に中空構造を備えたことを特徴とする高周波プローブ。
2. 前記信号線と前記ＧＮＤ線とは並行して設けられ、その先端側に設けられたプローブ針と、後端側に設けられたコネクタ接点と、前記信号線の周囲を電気的に絶縁するように設けられた空間と、前記信号線、前記ＧＮＤ線、および前記空間を覆うように設けられたメタルボディと、
   を備え、
   前記プローブ針および前記基板は前記メタルボディから突出してバネ性を備えていることを特徴とする請求項１に記載の高周波プローブ。
3. 前記プローブ針の先端から少なくとも一部は、前記基板が除去されていることを特徴とする請求項２に記載の高周波プローブ。
4. 前記基板はガラス基材、ポリイミド基材、およびシリコン基材のいずれか一つであることを特徴とする請求項１に記載の高周波プローブ。
5. 前記コネクタ接点に接続されるコネクタは、ＳＭＡ（Ｒ）、ＳＭＢ（Ｒ）、ＳＭＣ（Ｒ）、ＳＭＳ（Ｒ）、ＢＭＡ（Ｒ）、およびその他高周波用コネクタ、ならびにＫコネクタ（Ｒ）のいずれか一つであることを特徴とする請求項２に記載の高周波プローブ。
6. 前記信号線と前記ＧＮＤ線との間を覆う前記基板には貫通孔が設けられ、前記貫通孔によって誘電率を下げて高周波信号伝送速度を向上させることを特徴とする請求項１に記載の高周波プローブ。
7. 前記貫通孔は、前記信号線と前記ＧＮＤ線との間隔よりも広く開口していることを特徴とする請求項６に記載の高周波プローブ。
8. ＭＥＭＳ技術によって加工された前記信号線と前記ＧＮＤ線を用いることを特徴とする請求項１に記載の高周波プローブ。