JP2012242299A - 電気的接触子ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 狭小な電極パッドが狭ピッチで配置された半導体デバイスの電気的特性試験が可能な電気的接触子ユニットを提供する。
【解決手段】 コンタクトプローブ１ａ（１ｂ）は、一端にコンタクト部１０が形成されたコンタクト軸１１と、コンタクト軸１１から互いに反対方向へ分岐し、ガイド板３（４）に当接する一対のアーム部１２ａ（１２ｂ）とを備えている。このため、コンタクト部１０を検査対象物に接触させることによって受ける圧力を一対のアーム部１２ａ（１２ｂ）に分散させ、弾性変形したアーム部１２ａ（１２ｂ）の反発力のうち、ガイド板３（４）に平行な成分を打ち消すことにより、コンタクト部１０のスクラブ量を抑制することができる。従って、十分なオーバードライブ量と、適度なスクラブ量とを確保し、コンタクト部１０が検査対象物の電極パッドから外れるのを抑制することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電気的接触子ユニットに係り、更に詳しくは、直線状のコンタクト軸を有し、ガイド板からコンタクト部が突出している垂直型の電気的接触子が配置された電気的接触子ユニットの改良に関する。

半導体デバイスの電気的特性試験は、プローブカードと半導体ウエハとを近づけ、コンタクトプローブを半導体ウエハ上の電極パッドに接触させることによって行われる。コンタクトプローブを電極パッドに接触させる際、両者が接触しはじめる状態から、更にプローブカードと半導体ウエハとを近づける処理は、オーバードライブと呼ばれている。オーバードライブを行うことにより、先端の高さにばらつきがあっても、全てのコンタクトプローブを電極パッドに確実に接触させることができる。また、オーバードライブ時にコンタクトプローブが弾性変形し、その先端が電極パッド上で移動することにより、スクラブが行われる。このスクラブにより電極パッド表面の酸化膜やゴミが除去され、接触抵抗を低減させることもできる。

いわゆるカンチレバー型コンタクトプローブは、片持ち梁構造を形成するために、配線基板と平行に延びるビーム部を備えている。このため、十分なオーバードライブ量と、適度なスクラブ量とを確保することができる一方、ビーム部の長手方向の実装密度を向上させることが難しく、例えば、格子状に配置するエリアアレイなどの高密度配置には不向きであった。

これに対し、高密度実装に適した垂直型コンタクトプローブが知られている。垂直型コンタクトプローブは、配線基板に対し垂直に配設されるプローブ軸に弾性変形可能な屈曲部を形成し、カンチレバー型のようなビーム部を有していない。しかしながら、垂直型コンタクトプローブの高密度実装にも限界があった。すなわち、垂直型コンタクトプローブでは、オーバードライブにより、屈曲部が弾性的に座屈することから、隣接するコンタクトプローブ同士が接触し易くなるという問題があった。

近年、半導体デバイスの高集積化により、一チップあたりの電極パッドの数が増大しつつある。このような電極パッドの数の増大に伴って、電極パッドの配置が狭ピッチ化されるとともに、その面積も狭小化する傾向にある。このため、従来構造のコンタクトプローブを用いて、電極パッドの狭ピッチ化に対応することは困難であった。

なお、この様な課題は、弾性変形をともなって電極端子に接触させ、当該電極端子と確実に導通させる電気的接触子に共通の課題であり、半導体デバイスの電気的特性試験に用いられるコンタクトプローブは、このような電気的接触子の一例である。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、オーバードライブによる弾性座屈を抑制することのできる垂直型の電気的接触子を備えた電気的接触子ユニットを提供することを目的とする。特に、電気的接触子を狭ピッチに配置したとしても、電気的接触子間の接触を抑制することができる電気的接触子ユニットを提供することを目的とする。

第１の本発明による電気的接触子ユニットは、貫通孔を有するガイド板と、一端にコンタクト部が形成された直線状のコンタクト軸、並びに、当該コンタクト軸から互いに反対方向へ分岐する一対のアーム部を有し、上記コンタクト軸が上記貫通孔を貫通する電気的接触子とを備え、上記アーム部が、上記ガイド板の上記コンタクト部側の第１面に当接し、上記コンタクト軸を軸方向に移動可能に支持するように構成される。

この様な構成によれば、コンタクト部を検査対象物に接触させたときの針圧が、一対のアーム部に分散され、弾性変形した各アーム部の反発力によってコンタクト軸が押圧される。このとき、コンタクト軸は、互いに反対方向から押圧されるため、各アームの反発力のうち、ガイド板に平行な成分の少なくとも一部が打ち消され、オーバードライブ量に対するスクラブ量の割合を抑制することができる。従って、各アーム部の反発力を概ねバランスさせることにより、スクラブ量を抑制し、あるいは、適度なスクラブ量を確保することができる。また、各アーム部により十分な針圧を確保することができるため、オーバードライブ量が小さくてもコンタクト部と検査対象物とを精度よく導通させることができる。このため、オーバードライブ量を小さくすることにより、電気的接触子の弾性座屈を抑制し、隣接する電気的接触子間の接触を抑制することができる。

第２の本発明による電気的接触子ユニットは、上記構成に加え、上記ガイド板の第２面に対向して配置された配線基板と、上記コンタクト軸を上記配線基板に接続し、上記コンタクト軸よりも容易に弾性変形可能な形状からなるコネクト部とを備えるように構成される。

この様な構成によれば、コネクト部を介して、コンタクト軸と配線基板とを導通させることができる。また、コンタクト部を検査対象物に接触させたときの針圧が分散され、その一部のみがコネクト部に印加されることから、コネクト部の弾性変形を抑制し、スクラブ量を抑制することができる。つまり、コンタクト部の針圧のうち、コネクト部に印加される割合を調整することにより、スクラブ量を抑制し、あるいは、適度なスクラブ量を確保することができる。

第３の本発明による電気的接触子ユニットは、上記構成に加え、上記ガイド板が、上記アーム部の当接位置の移動を案内するためのガイド溝が第１面に形成されているように構成される。

この様な構成によれば、アーム部が弾性変形する際、ガイド板に対するアーム部の当接位置をガイド溝に沿って移動させることができる。このため、隣接する電気的接触子間において、弾性変形したアーム部同士が接触するのを防止することができる。また、アーム部をガイド板に固定する必要がなく、電気的接触子の取り付けが容易になる。

第４の本発明による電気的接触子ユニットは、互いに対向する第１及び第２のガイド板と、第１及び第２のガイド板の貫通孔をともに貫通する２以上の電気的接触子とを備えた電気的接触子ユニットにおいて、上記電気的接触子が、一端にコンタクト部が形成された直線状のコンタクト軸と、上記コンタクト軸から互いに反対方向へ分岐する一対のアーム部とを備え、上記アーム部が、第１又は第２のガイド板の上記コンタクト部側の面に当接し、上記コンタクト軸を軸方向に移動可能に支持し、互いに隣接する上記電気的接触子の一方が、第１のガイド板によって支持され、他方が、第２のガイド板によって支持されるように構成される。

この様な構成によれば、ガイド板上において互いに隣接する電気的接触子のうち、一方の電気的接触子については、第１のガイド板にアーム部を当接させ、他方の電気的接触子については、第２のガイド板にアーム部を当接させることができる。このため、隣接する電気的接触子のアーム部が互いに接触しないので、電気的接触子を更に狭ピッチで配置することができる。

本発明による電気的接触子ユニットは、コンタクト軸から互いに反対方向へ分岐する一対のアーム部を備え、ガイド板に当接させた上記アーム部がコンタクト軸を軸方向に移動可能に支持している。このため、コンタクト部を検査対象物に接触させたときの針圧が、一対のアーム部に分散され、弾性変形した各アーム部の反発力のうち、ガイド板に平行な成分が打ち消され、オーバードライブ量に対するスクラブ量の割合を抑制することができる。従って、各アームの反発力を概ねバランスさせることにより、スクラブ量を抑制し、あるいは、適度なスクラブ量を確保することができる。また、各アーム部により十分な針圧を確保することができるため、オーバードライブ量が小さくてもコンタクト部と検査対象物とを精度よく導通させることができる。このため、オーバードライブ量を小さくすることにより、電気的接触子の弾性座屈を抑制し、隣接する電気的接触子間の接触を抑制することができる。

このため、狭小な電極パッドが狭ピッチで配置された半導体デバイスの電気的特性試験が可能な電気的接触子ユニットを提供することができる。特に、オーバードライブ量が小さくても十分な針圧を確保することができる垂直型の電気的接触子を備えた電気的接触子ユニットを提供することができる。

本発明の実施の形態１によるプローブカード１００の一構成例を示した断面図である。 図１のプローブカード１００の一部を拡大して示した拡大図である。 図１のガイド板３，４の詳細な構成例を示した平面図及び断面図である。 アーム部１２ａ，１２ｂがガイド溝３ｇ，４ｇに当接する様子を示した説明図である。 図１のプローブカード１００の製造方法の一例を示した説明図である。 図１のプローブカード１００の製造方法の一例を示した説明図である。 本発明の実施の形態２によるプローブカードについて、ガイド板３，４の構成例を示した平面図及び断面図である。 アーム部１２ａ，１２ｂがガイド溝３ｇ，４ｇに当接する様子を示した説明図である。 本発明の実施の形態３によるプローブカード２００の一構成例を示した断面図である。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１によるプローブカードの一構成例を示した断面図であり、多数のコンタクトプローブ１ａ，１ｂが配設されたプローブカード１００が示されている。なお、コンタクトプローブ１ａ，１ｂは、半導体デバイスの電気的特性試験に用いられる探針であり、電気的接触子ユニットの一例である。また、プローブカード１００は、電気的接触子ユニットの一例である。

プローブカード１００は、コンタクトプローブ１ａ，１ｂ、配線基板２、ガイド板３，４及びガイド板支持部５，６により構成される。このプローブカード１００は、垂直型のコンタクトプローブ１ａ，１ｂを用いることにより、配線基板２上でコンタクトプローブ１ａ，１ｂを狭ピッチで配置することができる。しかも、各コンタクトプローブ１ａ，１ｂには一対のアーム部が形成され、これらのアーム部をガイド板３，４に当接させることにより、オーバードライブによってスクラブ量が過大になるのを抑制することができる。

コンタクトプローブ１ａ，１ｂは、検査対象物の電極パッドに接触させる導電性材料からなる探針であり、上記電極パッドに対応づけて、配線基板２上に配置されている。本実施の形態では、コンタクトプローブ１ａが、一対のアーム部１２ａを有し、コンタクトプローブ１ｂが、一対のアーム部１２ｂを有しており、コンタクトプローブ１ａ，１ｂは、アーム部１２ａ，１２ｂが形成されている位置が異なっている。なお、コンタクトプローブ１ａ，１ｂの詳細構成については後述する。

配線基板２は、図示しないプローブ装置に取り付けられる基板であり、外部端子２１と、プローブ電極２２と、外部端子２１及びプローブ電極２２を導通させる配線パターンとが形成されている。例えば、ガラスエポキシやポリイミドを主成分とする円形の多層プリント基板が用いられる。外部端子２１は、図示しないテスター装置の端子との間で信号入出力を行うための電極であり、配線基板２の上面の周縁部付近に比較的広いピッチで形成されている。一方、プローブ電極２２は、コンタクトプローブ１が接続される電極であり、配線基板２の下面の中央部付近に比較的狭いピッチで形成されている。つまり、配線基板２を用いて電極間ピッチを広げることにより、コンタクトプローブ１ａ，１ｂと、テスター装置の端子とを導通可能にしている。

ガイド板３，４は、コンタクトプローブ１ａ，１ｂの位置決めを行うための板状体であり、例えば、セラミックなどの絶縁体からなる。ガイド板３は、配線基板２の下面と対向するように配置されている。一方、ガイド板４は、ガイド板３を挟んで配線基板２の下面と対向するとともに、検査対象物と対向するように配置されている。

ガイド板３には、コンタクトプローブ１ａ，１ｂに対応づけて多数の貫通孔３ｈが形成されている。同様にして、ガイド板４にも、コンタクトプローブ１ａ，１ｂに対応づけて多数の貫通孔４ｈが形成されている。つまり、対をなす貫通孔３ｈ，４ｈが互いに対向するように形成され、これらの貫通孔３ｈ，４ｈにコンタクトプローブ１ａ，１ｂを貫通させている。

また、ガイド板３の下面に対し、コンタクトプローブ１ａの一対のアーム部１２ａを当接させることにより、コンタクトプローブ１ａは、ガイド板３により支持されている。同様にして、ガイド板４の下面に対し、コンタクトプローブ１ｂの一対のアーム部１２ｂを当接させることにより、コンタクトプローブ１ｂは、ガイド板４により支持されている。

ガイド板支持部５，６は、ガイド板３，４を支持する支持手段である。ガイド板支持部５は、ガイド板３及び配線基板２が平行となるように互いに離間して配置する矩形の枠体からなるスペーサであり、その上端が配線基板２に固着され、その下端にガイド板３の周縁部が固着され、その内部空間を介して貫通孔３ｈ及びプローブ電極２２を対向させている。同様にして、ガイド板支持部６は、ガイド板３，４が平行となるように互いに離間して配置する矩形の枠体からなるスペーサであり、その上端がガイド板支持部５に固着され、その下端にガイド板４の周縁部が固着され、その内部空間を介して貫通孔３ｈ及び貫通孔４ｈを対向させている。なお、ガイド板支持部６の内部空間は、上端付近において広くなっており、ガイド板支持部５との間にガイド板３の周縁部を収容する収容空間６ｃが形成されている。

図２は、図１のプローブカード１００の一部を拡大して示した図であり、一対のコンタクトプローブ１ａ，１ｂが示されている。これらのコンタクトプローブ１ａ，１ｂは、配線基板２に対し垂直に配設される直線状のコンタクト軸１１を有する垂直型コンタクトプローブである。つまり、カンチレバー型コンタクトプローブと比較すれば、配線基板２と並行に延びるビーム部を有しておらず、プローブ電極２２は、コンタクト軸１１の延長線の近傍に形成されている。

まず、コンタクトプローブ１ａについて説明する。コンタクトプローブ１ａは、コンタクト軸１１、一対のアーム部１２ａ、コネクト部１３及びエンド部１４により構成され、いずれも同一の導電性材料からなり、電気鋳造法によって一体として形成されるものとする。

コンタクト軸１１は、配線基板２に対し垂直に延びる直線形状からなり、コンタクトプローブ１ａは、コンタクト軸１１がガイド板３，４の貫通孔３ｈ，４ｈをともに貫通するように配置されている。また、貫通孔４ｈから検査対象物側へ突出するコンタクト軸１１の一端には、検査対象物の電極パッドに当接させるコンタクト部１０が形成されている。なお、コンタクト部１０にチップを固着することにより、耐摩耗性を向上させ、あるいは、先鋭化させてもよい。

コネクト部１３は、配線基板２及びガイド板３間において、コンタクト軸１１を配線基板２に接続する接続手段であり、図中では、貫通孔３ｈから配線基板２側へ突出させたコンタクト軸１１の他端を配線基板２上のプローブ電極２２と導通させている。また、コネクト部１３は、コンタクト軸１１よりも容易に弾性変形可能な形状を有する弾性変形手段である。例えば、コンタクト軸１１よりも断面積の小さい形状とし、あるいは、屈曲させた形状とすることにより、コネクト部１３は、コンタクト軸１１が同一材料を用いて、コンタクト軸１１と一体に形成されたものであっても、コンタクト軸１１よりも容易に弾性変形するように形成することができる。図中に示されたコネクト部１３は、コンタクト軸１１よりも細い屈曲形状からなるため、オーバードライブ時に、コンタクト軸１１を屈曲させることなく、コネクト部１３を弾性的に座屈させることができる。このようなコネクト部１３の座屈は、非対称の変形であるため、検査対象物の電極パッド上においてコンタクト部１０をスクラブさせるように作用する。

エンド部１４は、コネクト部１３の先端に形成されたプローブ電極２２との接合部である。このエンド部１４をプローブ電極２２に半田づけ等により固着することにより、コンタクトプローブ１ａをプローブ電極２２と導通させている。ここでは、コネクト部１３よりも断面積が大きいエンド部１４を設け、プローブ電極２２との接合を容易にしているが、このようなエンド部１４を省略し、コネクト部１３をプローブ電極２２に直接的に接合するように構成してもよい。

アーム部１２ａは、コンタクト軸１１から分岐させた容易に弾性変形可能な形状からなる弾性変形手段である。各コンタクトプローブ１ａは、コンタクト軸１１から互いに反対方向に分岐する一対のアーム部１２ａを有しており、各アーム部１２ａが、ガイド板３の下面にそれぞれ当接している。つまり、一対のアーム部１２ａは、コンタクト軸１１に関し対称となるように形成されている。

このため、オーバードライブ時に、アーム部１２ａは、コンタクト軸１１が検査対象物から受ける針圧を分散した圧力が加えられて弾性変形する。その結果、コンタクト軸１１が軸方向に配線基板２側へ移動するとともに、この移動量、つまり、オーバードライブ量に応じた反発力が、各アーム部１２ａからコンタクト軸１１へ加えられる。

しかも、アーム部１２ａは、コンタクト軸に対し対称となるように形成されているため、弾性変形した一対のアーム部１２ａの反発力のうち、軸方向に直交する成分は、概ね打ち消されることになる。つまり、一対のアーム部１２ａが対称に変形することにより、コンタクト部１０のスクラブを抑制しながら、軸方向に移動可能となるようにコンタクト軸１１を弾性的に支持することができる。従って、オーバードライブによってスクラブ量が過大になり、コンタクト部１０が検査対象物の電極パッドから外れるのを抑制することができる。

図示したコンタクトプローブ１ａは、アーム部１２ａが一対で弓形の形状をなし、コンタクト軸１１が上記弓形の矢に相当する形状を有している。つまり、各アーム部１２ａは、コンタクト軸１１と直交する方向へ分岐した後、コンタクト軸１１から離れるほどガイド板３に近づくように湾曲し、さらに、ガイド板３近傍においてガイド板３と略平行となるように湾曲し、その先端部付近の側面がガイド板３と当接している。このため、アーム部１２ａは、ガイド板３上において容易にスライド可能となるように、ガイド板３に当接している。

このようなコンタクトプローブ１ａでは、コネクト部１３が非対称に弾性変形することから、オーバードライブ量が増大すれば、コネクト部１３の変形に起因するスクラブ量も増大する。一方、一対のアーム部１２ａは対称に弾性変形することから、オーバードライブ量が増大しても、アーム部１２ａの変形に起因して、スクラブ量が顕著に増大することはない。従って、検査対象物から受ける圧力を一対のアーム部１２ａ及びコネクト部１３に分散させる割合を調整することにより、適度なスクラブ量を確保することができる。なお、一対のアーム部１２ａが完全に対称でない限り、アーム部１２ａの弾性変形によっても僅かなスクラブが発生している。このようなスクラブにより、適度なスクラブ量が確保できる場合であれば、コネクト部１３からの反発力は、アーム部１２ａからの反発力に対し無視できるほど小さくてもよい。

次に、コンタクトプローブ１ｂについて説明する。コンタクトプローブ１ｂは、コンタクトプローブ１ａに比べて、アーム部１２ｂが、よりコンタクト部１０側に形成されており、アーム部１２ｂをガイド板４に当接させている点で異なる。つまり、コンタクトプローブ１ａでは、ガイド板３，４間において、アーム部１２ａがコンタクト軸１１から分岐しているのに対し、コンタクトプローブ１ｂでは、ガイド板４よりも検査対象物側において、コンタクト軸１１からアーム部１２ｂが分岐している。その他の構成は、コンタクトプローブ１ａ，１ｂは全く同一の構成を有するため、重複する説明は省略する。

コンタクトプローブ１ａ、１ｂは、そのアーム部１２ａ，１２ｂを互いに異なるガイド板３，４に当接させているため、互いに隣接して配置した場合であっても、アーム部１２ａ，１２ｂが互いに接触することはない。また、オーバードライブ時にアーム部１２ａ，１２ｂが変形した場合であっても、互いに接触することはない。このため、コンタクトプローブをより狭ピッチで配置することができる。

図３及び図４は、図１のガイド板３，４の詳細な構成例を示した図である。図３の（ａ）は、図１のガイド板３，４を検査対象物側から見た場合の様子を示した平面図である。図３の（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ切断線によって切断されたガイド板３，４を示した断面図であり、図１とは上下方向が逆になっている。図４は、アーム部１２ａ，１２ｂがガイド溝３ｇ，４ｇに当接する様子を示した説明図である。なお、図１は、図３の（ａ）のＢ−Ｂ切断線による断面図に相当する。

まず、ガイド板３について説明する。ガイド板３の下面には、多数の貫通孔３ｈ及び多数のガイド溝３ｇが形成されている。貫通孔３ｈは、例えば、マトリクス状、市松模様状となるように２次元的に整列配列されている。なお、貫通孔３ｈを市松模様状に配置した場合、マトリクス状に配置する場合に比べ、隣接する貫通孔３ｈ間の距離をより長くできるため、隣接するコンタクトプローブ１ａ，１ｂ同士の接触を防止する観点からは望ましい。

ガイド溝３ｇは、コンタクトプローブ１ａのアーム部１２ａの当接位置の移動を案内するための凹部であり、各貫通孔３ｈについて互いに反対方向に向かって延びる一対のガイド溝３ｇが存在するように形成されている。ここでは、直線状に延びる多数のガイド溝３ｇが、互いに平行となるようにガイド板３上に形成され、１つのガイド溝３ｇ上に複数の貫通孔３ｈが等間隔で形成されている。また、各ガイド溝３ｇは、矩形の断面を有し、ガイド溝３ｇの底面に対し、アーム部１２ａの先端付近の側面が当接している。

アーム部１２ａは、ガイド溝３ｇに固定されておらず、その先端がガイド溝３ｇにそって移動するように規制される。このため、オーバードライブ時の弾性変形により、隣接するコンタクトプローブ１ａ，１ｂ同士が接触するのを防止することができる。また、一対のアーム部１２ａを概ね同様に弾性変形させることができるため、コンタクト軸１１が一対のアーム部１２ａから受ける反発力をバランスさせ、スクラブ量を抑制することが容易となる。

次に、ガイド板４について説明する。ガイド板４の下面には、多数の貫通孔４ｈ及び多数のガイド溝４ｇが形成され、ガイド溝４ｇの底面にアーム部１２ｂをスライド可能に当接させている。つまり、ガイド板４の形状は、ガイド板３と全く同一であるため、重複する説明を省略する。

図５及び図６は、図１のプローブカード１００の製造方法の一例を示した説明図であり、上下方向を反転させた配線基板２に対し、コンタクトプローブ１ａ，１ｂ及びガイド板３，４が取り付けられる様子が示されている。

図５の（ａ）には、配線基板２にガイド板支持部５を取り付ける工程が示されている。上下を反転させた配線基板２を水平に載置し、その上方からガイド板支持部５が取り付けられる。このとき、配線基板２のプローブ電極２２は、ガイド板支持部５の内部空間を介して露出された状態になる。また、ガイド板支持部５を取り付けることにより、コネクト部１３及びエンド部１４を収容する空間が、ガイド板支持部５の内部空間として形成される。

図５の（ｂ）には、ガイド板３を取り付ける工程が示されている。ガイド板３は、ガイド溝３ｇが配線基板２と対向しない状態で、配線基板２と平行になり、かつ、貫通孔３ｈがプローブ電極２２と対応するように位置決めされ、ガイド板支持部５に取り付けられる。

図５の（ｃ）には、コンタクトプローブ１ａを取り付ける工程が示されている。コンタクトプローブ１ａは、コンタクト部１０にチップが予め固着されるとともに、エンド部１４に半田層が予め形成されている。このようなコンタクトプローブ１ａが、ガイド板３の貫通孔３ｈに対し、エンド部１４側から挿入され、アーム部１２ａが、ガイド溝３ｇ内に当接するように配置される。このとき、コンタクト軸１１が貫通孔３ｈを貫通している状態となる。また、必要に応じてコネクト部１３が屈曲し、エンド部１４がプローブ電極２２に当接した状態となっている。

コンタクトプローブ１ａ，１ｂは、配線基板２上において二次元的に交互に配置されるため、コンタクトプローブ１ａは、全ての貫通孔３ｈに対して挿入されるのではなく、１つおきに挿入される。つまり、ガイド板３上において、いずれもコンタクトプローブ１ａが挿入されない４つの貫通孔３ｈで囲まれた貫通孔３ｈに対し、コンタクトプローブ１ａが配置される。

少なくとも、コンタクトプローブ１ａ，１ｂは、同一のガイド溝３ｇ上では交互に配置されていることが望ましい。つまり、同一のガイド溝３ｇ上に形成された貫通孔３ｈについては、コンタクトプローブ１ａが挿入された貫通孔３ｈと、挿入されていない貫通孔３ｈとが交互に現れるように、コンタクトプローブ１ａが配置される。

図６の（ａ）には、ガイド板支持部６を取り付ける工程が示されている。ガイド板支持部６は、ガイド板支持部５に取り付けられる。このとき、ガイド板３の周縁部は、ガイド板支持部６の収容空間６ｃに収容され、ガイド板支持部６及びガイド板３が直接接触しないように取り付けられる。ガイド板支持部６を取り付けることにより、コンタクトプローブ１ａのアーム部１２ａを収容する空間が、ガイド板支持部６の内部空間として形成される。

図６の（ｂ）には、ガイド板４を取り付ける工程が示されている。ガイド板４は、ガイド溝４ｇがガイド板３と対向しない状態で、配線基板２と平行になり、かつ、貫通孔４ｈがガイド板３の貫通孔３ｈと対応するように位置決めされ、ガイド板支持部６に取り付けられる。つまり、コンタクトプローブ１ａは、そのコンタクト軸１１が貫通孔４ｈを貫通して突出した状態となる。

図６の（ｃ）には、コンタクトプローブ１ｂを取り付ける工程が示されている。コンタクトプローブ１ｂは、コンタクトプローブ１ａと同様、コンタクト部１０にチップが予め固着されるとともに、エンド部１４に半田層が予め形成されている。このようなコンタクトプローブ１ｂが、コンタクトプローブ１ａが挿入されていないガイド板４の貫通孔４ｈに対し、エンド部１４側から挿入され、アーム部１２ｂが、ガイド溝４ｇ内に当接するように配置される。このとき、コンタクト軸１１は、貫通孔３ｈ及び４ｈの両方を貫通している。また、コネクト部１３が必要に応じて屈曲し、エンド部１４がプローブ電極２２に当接した状態となっている。

このようにして組み立てられたプローブカードを高温槽に入れることにより、コンタクトプローブ１ａ，１ｂのエンド部１４がプローブ電極２２と半田付けされる。なお、アーム部１２ａ，１２ｂは、ガイド溝３ｇ，４ｇ内に当接させるだけでよく、ガイド板３，４に固定する必要がないことから、コンタクトプローブ１ａ，１ｂを容易に取り付けることができる。

本実施の形態によれば、コンタクトプローブ１ａ，１ｂは、ガイド板３，４を貫通するコンタクト軸１１から互いに反対方向へ分岐する一対のアーム部１２ａ，１２ｂを有し、これらのアーム部１２ａ，１２ｂをガイド板３，４の検査対象物側の面に当接させている。このため、コンタクトプローブ１ａ，１ｂが受けるオーバードライブ時の針圧は、一対のアーム部１２ａ，１２ｂに分散され、弾性変形した各アーム部１２ａ，１２ｂの反発力のうち、ガイド板３，４に平行な成分が打ち消され、オーバードライブ量に対するスクラブ量の割合を抑制することができる。従って、各アーム部１２ａ，１２ｂの反発力を概ねバランスさせることにより、スクラブ量を抑制し、あるいは、適度なスクラブ量を確保することができる。

また、本実施の形態によれば、各アーム部１２ａ，１２ｂにより十分な針圧を確保することができるため、オーバードライブ量が小さくてもコンタクト部１０と検査対象物とを精度よく導通させることができる。このため、オーバードライブ量を小さくすることにより、コンタクトプローブ１ａ，１ｂの弾性座屈を抑制し、隣接するコンタクトプローブ１ａ，１ｂ間の接触を抑制することができる。

また、本実施の形態によれば、コンタクトプローブ１ａ，１ｂは、上記コンタクト軸１１よりも容易に弾性変形可能な形状からなるコネクト部１３を有し、当該コネクト部１３を介して、コンタクト軸１１を配線基板２に接続している。このため、コンタクトプローブ１ａ，１ｂが受けるオーバードライブ時の針圧が分散され、その一部のみがコネクト部１３に印加されることから、コネクト部１０の弾性変形を抑制し、スクラブ量を抑制することができる。つまり、コンタクト部１０に印加される針圧のうち、コネクト部１３に印加される割合を調整することにより、スクラブ量を抑制し、あるいは、適度なスクラブ量を確保することができる。

また、本実施の形態によれば、ガイド板３，４は、アーム部１２ａ，１２ｂの当接位置の移動を案内するためのガイド溝３ｇ，４ｇが形成されている。このため、アーム部１２ａ，１２ｂが弾性変形する際、ガイド板３，４に対するアーム部１２ａ，１２ｂの当接位置をガイド溝３ｇ，４ｇに沿って移動させることができる。このため、隣接するコンタクトプローブ１ａ，１ｂ間において、弾性変形したアーム部１２ａ，１２ｂ同士が接触するのを防止することができる。また、アーム部１２ａ，１２ｂをガイド板に固定する必要がなく、コンタクトプローブ１ａ，１ｂの取り付けが容易になる。

また、本実施の形態によれば、互いに隣接するコンタクトプローブ１ａ，１ｂのうち、一方のコンタクトプローブ１ａのアーム部１２ａをガイド板３に当接させ、他方のコンタクトプローブ１ｂのアーム部１２ｂをガイド板４に当接させている。このため、隣接するコンタクトプローブ１ａ，１ｂのアーム部１２ａ，１２ｂを互いに接触させることなく、コンタクトプローブ１ａ，１ｂを狭ピッチで配置することができる。

なお、本実施の形態では、一対のアーム部１２ａ，１２ｂが、それぞれ弓形の形状からなる場合の例について説明したが、本発明はこのような場合のみに限定されない。すなわち、一対のアーム部１２ａ，１２ｂは、弾性変形による反発力のうち、ガイド板３，４に平行な成分が概ね打ち消される形状、例えば、コンタクト軸１１に関し、互いに対称となる形状であればよい。

また、本実施の形態では、ガイド溝３ｇ，４ｇが直線形状からなり、ガイド溝３ｇ，４ｇ上に貫通孔３ｈ，４ｈが形成される例について説明したが、本発明は、このような場合のみに限定されない。すなわち、ガイド溝３ｇ，４ｇは、アーム部１２ａ，１２ｂの当接位置の移動をガイドするものであればよく、例えば、貫通孔３ｈ，４ｈと、ガイド溝３ｇ，４ｇとは分離されていてもよいし、ガイド溝３ｇ，４ｇは、貫通孔３ｈ，４ｈごとに分離されていてもよいし、また、直線形状でなくてもよい。

実施の形態２．
実施の形態１では、ガイド溝３ｇ，４ｇの幅が、貫通孔３ｈ，４ｈの幅と同一であり、ガイド溝３ｇ，４ｇ内に貫通孔３ｈ，４ｈが形成されている場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、ガイド溝３ｇ，４ｇの幅が、貫通孔３ｈ，４ｈの幅よりも小さい場合の例について説明する。

図７及び図８は、本発明の実施の形態２によるプローブカードについて、ガイド板３，４の構成例を示した図である。図７の（ａ）は、図１のガイド板３，４を検査対象物側から見た場合の様子を示した平面図である。図７の（ｂ）は、（ａ）のＣ−Ｃ切断線によって切断されたガイド板３，４を示した断面図である。図８は、アーム部１２ａ，１２ｂがガイド溝３ｇ，４ｇに当接する様子を示した説明図である。

図３及び図４のガイド板３，４（実施の形態１）と比較すれば、ガイド溝３ｇ，４ｇの幅が、コンタクトプローブ１のアーム部１２ａ，１２ｂの幅より狭くなっている。このため、ガイド溝３ｇ，４ｇの幅は、貫通孔３ｈ，４ｈの幅よりも狭いことは言うまでもない。

一方、アーム部１２ａ，１２ｂのガイド板３，４と対向する側面には突起部１５がそれぞれ形成されており、この突起部１５がガイド溝３ｇ，４ｇと嵌合している。このため、実施の形態１と同様、アーム部１２ａ，１２ｂの当接位置の移動は、ガイド溝３ｇ，４ｇによって案内される。なお、アーム部１２ａ，１２ｂは、その突起部１５が、ガイド溝３ｇ，４ｇの内面に当接していてもよいし、あるいは、突起部１５以外の側面が、ガイド板３，４上に当接していてもよい。

実施の形態３．
実施の形態１では、２枚のガイド板３，４を備え、隣接するコンタクトプローブのアーム部を異なるガイド板３，４に当接させたプローブカード１００について説明した。これに対し、本実施の形態では、全てのコンタクトプローブのアーム部を同一のガイド板３に当接させたプローブカード２００について説明する。

図９は、本発明の実施の形態３によるプローブカードの一構成例を示した断面図であり、多数のコンタクトプローブ１ａが配設されたプローブカード２００が示されている。このプローブカード１００は、コンタクトプローブ１ａ、配線基板２、ガイド板３及びガイド板支持部５により構成される。図１のプローブカード１００（実施の形態１）と比較すれば、コンタクトプローブ１ｂ、ガイド板４及びガイド板支持部６を備えていない点で異なる。

コンタクトプローブ１ａは、コンタクト軸１１が、ガイド板３の貫通孔３ｈのみを貫通している。また、全てのコンタクトプローブ１ａが同一形状からなり、そのアーム部１２ａは同一のガイド板３に当接している。その他の構成は、実施の形態１の場合と同様であるため、重複する説明を省略する。

このプローブカード２００では、全てのコンタクトプローブ１ａが同一形状であり、これらのアーム部１２ａを同一のガイド板３に当接させているため、プローブカード１００に比べて、構造を簡略化することができる。このため、部品の数と種類を抑制し、安価に製造することができる。

なお、上記実施の形態では、ガイド板支持部５，６が矩形の枠体からなる場合の例について説明したが、本発明は、このような場合のみには限定されない。すなわち、ガイド板支持部５，６は、ガイド板３，４を所定の位置に支持するスペーサとして機能すればよく、その形状は問わない。

また、本実施の形態では、コンタクトプローブ１が、電気鋳造法により一体的に形成される場合の例について説明したが、本発明は、このような場合のみに限定されない。例えば、コンタクト部１０、コンタクト軸１１、アーム部１２ａ，１２ｂ、コネクト部１３及びエンド部１４は、個別に形成されたものであってもよいし、互いに異なる導電性材料からなるものであってもよい。

また、本実施の形態では、半導体デバイスの電気的特性試験に用いられるコンタクトプローブ１ａ，１ｂの例について説明したが、本発明による電気的接触子は、このようなコンタクトプローブ１ａ，１ｂのみに限定されない。すなわち、本発明は、アーム部１２ａ，１２ｂの弾性変形をともなって、コンタクト部１０を電極端子に接触させる様々な電気的接触子に適用することができる。例えば、互いの主面を対向して配置された２枚の回路基板を導通させるための電気的接触子として使用することもできる。

１ａ，１ｂ コンタクトプローブ
１０ コンタクト部
１１ コンタクト軸
１２ａ，１２ｂ アーム部
１３ コネクト部
１４ エンド部
１５ 突起部
２ 配線基板
２１ 外部電極
２２ プローブ電極
３，４ ガイド板
３ｈ，４ｈ 貫通孔
５，６ ガイド板支持部
１００，２００ プローブカード

Claims (4)

1. 貫通孔を有するガイド板と、
   一端にコンタクト部が形成された直線状のコンタクト軸、並びに、当該コンタクト軸から互いに反対方向へ分岐する一対のアーム部を有し、上記コンタクト軸が上記貫通孔を貫通する電気的接触子とを備え、
   上記アーム部が、上記ガイド板の上記コンタクト部側の第１面に当接し、上記コンタクト軸を軸方向に移動可能に支持することを特徴とする電気的接触子ユニット。
2. 上記ガイド板の第２面に対向して配置された配線基板と、
   上記コンタクト軸を上記配線基板に接続し、上記コンタクト軸よりも容易に弾性変形可能な形状からなるコネクト部とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の電気的接触子ユニット。
3. 上記ガイド板は、上記アーム部の当接位置の移動を案内するためのガイド溝が第１面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気的接触子ユニット。
4. 互いに対向する第１及び第２のガイド板と、第１及び第２のガイド板の貫通孔をともに貫通する２以上の電気的接触子とを備えた電気的接触子ユニットにおいて、
   上記電気的接触子は、一端にコンタクト部が形成された直線状のコンタクト軸と、上記コンタクト軸から互いに反対方向へ分岐する一対のアーム部とを備え、
   上記アーム部が、第１又は第２のガイド板の上記コンタクト部側の面に当接し、上記コンタクト軸を軸方向に移動可能に支持し、
   互いに隣接する上記電気的接触子の一方が、第１のガイド板によって支持され、他方が、第２のガイド板によって支持されることを特徴とする電気的接触子ユニット。