JP2022051109A - 接続装置及び管状部材 - Google Patents

Abstract

【課題】１組の電気的接続子と光学的接続子との相対的な位置を比較的簡単な構造で実現でき、電気的接続子と光学的接続子の交換を容易にする。【解決手段】接続装置は、半導体集積回路の検査に用いられる接続装置であって、半導体集積回路の発光素子に光学的に接続される線状の光学的接続子４２と、先端が半導体集積回路に電気的に接触される少なくとも１つの電気的接続子４１と、厚さ方向に第２貫通孔３１が形成される基板１２と、光学的接続子を第２貫通孔へ脱着可能に取り付けられる管状部材４５とを備え、管状部材には、光学的接続子が挿通される第１貫通孔と、光学的接続子の先端側における一端に電気的接続子が脱着可能に取り付けられる１又は複数の篏合部とが形成されることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、接続装置及び管状部材に関する。

近年、シリコン基板等の基板上に、電気回路と光回路とを有する半導体素子（以下、「光デバイス」とも呼ぶ。）に関する技術開発が進んでいる。ここで、光デバイスには、電気信号が供給されて光を発光する発光素子や、光が供給されて電気信号を出力する受光素子等がある。

光デバイスの特性を検査する検査装置では、光デバイスとテスター側との間で電気的に接続する電気的接続子（以下、「電気プローブ」とも呼ぶ。）と、光デバイスとテスター側との間で光学的に接続する光学的接続子（以下、「光学プローブ」とも呼ぶ。）とを有する接続装置が用いられる。この種の接続装置は、半導体ウェハ上に形成された光デバイスの数に応じた数の電気プローブ及び光学プローブを備えることになる。

特許文献１には、光学プローブ（光学的接続子）として光ファイバを用いた接続装置が開示されている。特許文献１の記載技術は、接続装置を構成する基板において、複数の光デバイスの発光部の位置と対応する位置に、複数の貫通孔を設ける。そして、基板の各貫通孔に光ファイバを挿通することで、検査の際に、光ファイバの先端位置と、光デバイスの発光部との位置を合わせして、光デバイスが発光した光が、光ファイバに入射できるようにしている。

特開２０１９－２１１２６５号公報

ところで、従来の接続装置は、基板の各貫通孔に光ファイバを挿通する際、貫通孔に光ファイバを直接固定している。そのため、光ファイバが基板に接触してしまい、光ファイバが破損してしまうことが考えられる。その場合、光ファイバは貫通孔に固定されているので、破損した光ファイバを個別に交換することは難しい。従って、破損した光ファイバを交換する場合、基板全体を交換しなければならないという問題が生じ得る。

また、光デバイスの電極端子及び光学端面（例えば、発光面、受光面）に対して、１対の電気プローブ及び光学プローブを精度よく位置を合わせることが必要となる。しかし、半導体ウェハにプローブを押し当てて、光デバイスの電極端子と電気プローブとを接触させる際、電気プローブには上下方向の弾性を持たせることが求められる。他方、光学プローブには、精度よく光入射又は光出射させるため、光学端面との光軸を合わせることが要求される。従って、１対のプローブ（接続子）を構成する電気プローブと光学プローブとの相対的な位置決めをすることが困難である。すなわち、電気プローブ及び光学プローブをそれぞれ有効に機能させながら、電気プローブと光学プローブとをどのような位置関係で配置すべきかという課題がある。

そのため、本発明は、上述した課題に鑑み、１組の電気的接続子と光学的接続子との相対的な位置を比較的簡単な構造で実現でき、電気的接続子及び又は光学的接続子の交換を容易にする接続装置及び管状部材を提供する。

かかる課題を解決するため、第１の本発明に係る接続装置は、半導体集積回路の検査に用いられる接続装置であって、（１）半導体集積回路の発光素子に光学的に接続される線状の光学的接続子と、（２）先端が半導体集積回路に電気的に接触される少なくとも１つの電気的接続子と、（３）厚さ方向に第２貫通孔が形成される基板と、（４）光学的接続子を第２貫通孔へ脱着可能に取り付けられる管状部材とを備え、管状部材には、光学的接続子が挿通される第１貫通孔と、光学的接続子の先端側における一端に電気的接続子が脱着可能に取り付けられる１又は複数の篏合部とが形成されることを特徴とする。

第２の本発明に係る管状部材は、線状の光学的接続子を基板へ脱着可能に取り付けるための管状部材であって、（１）光学的接続子が挿通される第１貫通孔と、（２）光学的接続子の先端側における一端に電気的接続子が脱着可能に取り付けられる１又は複数の篏合部とを有することを特徴とする。

本発明によれば、１組の電気的接続子と光学的接続子との相対的な位置を比較的簡単な構造で実現でき、電気的接続子及び又は光学的接続子の交換を容易にすることができる。

実施形態に係る検査装置の全体構成を示す全体構成図である。 実施形態に係る管状部材に対する接続子の支持構造を示す構造図である。 実施形態のプローブ支持基板に接続子が設けられている状態を示す図である。 実施形態におけるプローブ支持基板の下面の配線パターンと電気的接続子との接続状態を示す図である。 実施形態において、非コンタクト時とコンタクト時における接続子の状態を示す図である。 変形実施形態におけるプローブ支持基板の下面の配線パターンと電気的接続子との接続状態を示す図である。

（Ａ）実施形態
以下では、本発明に係る接続装置及び管状部材の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

（Ａ－１）実施形態の構成
この実施形態では、本発明を利用して、半導体ウェハ上に形成された、電気回路と光回路とを有する複数の半導体集積回路（以下では、「光デバイス」とも呼ぶ。）の特性検査を行なう検査装置に取り付けられる接続装置に適用する場合を例示する。

以下の説明において、「被検査体」は、検査装置が特性検査する対象物である。例えば、被検査体は、電気回路と光回路とを有する光デバイス、半導体ウェハ等を示す。被検査体としての光デバイスは、発光素子、若しくは、受光素子等を適用できる。被検査体としての光デバイスは、電極端子（以下では、「電極」とも呼ぶ。）と、発光又は受光する部分を示す光学端子（以下では、「光学端面」、「発光部」、「受光部」等とも呼ぶ。）を有する。また、被検査体である半導体ウェハは、回路パターンが形成された複数の光デバイスを有し、ダウジング前の状態を想定する。

「接続装置」は、被検査体の電極端子及び光学端子に対して、電気的及び光学的に接続をする複数の接続子を備える。接続装置は、例えばプローブカード等とすることができる。以下では、接続装置を、プローブ支持基板１２と呼んで説明する。

例えば、被検査体である光デバイスが発光素子の場合、接続装置は、被検査体が発光した光を光学的接続子を介して入射するため、接続装置を「受光型電気的接続装置」とも呼ぶ。また例えば、被検査体である光デバイスが受光素子の場合、光学的接続子を介して被検査体に対して光を出射するため、光接続装置を「発光型電気的接続装置」とも呼ぶ。

「接続子」は、被検査体としての光デバイスの電極と電気的に接続すると共に、光デバイスの光学端子と光学的に接続するものである。つまり、接続子は、被検査体の電極と電気的に接続する電気的接続子（以下では、「電気プローブ」とも呼ぶ。）と、被検査体の光学端子と光学的に接続する光学的接続子（以下では、「光プローブ」）とを有する。換言すると、接続子は、１個の光デバイスに対して、電気プローブと光プローブとを１組とした、１対のプローブを備える。光プローブは、例えば光ファイバ等を適用できるが、これに限定されず、線状の光学部材を用いることができる。

「管状部材」は、基板厚さ方向に複数の貫通孔（以下では、「第２貫通孔」、「基板貫通孔」とも呼ぶ。）を備える基板（例えばプローブ支持基板）において、各貫通孔に挿入される部材である。管状部材は、光学的接続子を挿通するための挿通孔（以下では、「管内」、「第１貫通孔」とも呼ぶ。）を有する。また、管状部材は、電気的接続子を保持するための１又は複数の嵌合部とを有する。各嵌合部は、管状部材の一方の端部（例えば被検査体に近い側の端部）の側部又は側面部に設けられている。

（Ａ－２）検査装置の詳細な構成
図１は、実施形態に係る検査装置の全体構成を示す全体構成図である。図１において、検査装置１は、テスター２、配線基板１１、配線基板１１の一方の面（例えば下面）に取り付けられるプローブ支持基板１２とを有する。

プローブ支持基板１２は、被検査体５としての半導体ウェハ上に形成された光デバイスの特性検査を行うものである。プローブ支持基板１２は、プローブカードとも呼ばれる。つまり、プローブ支持基板１２は、被検査体５としての光デバイスの特性を検査するために用いられる複数の接続子４０を備えている。

図１では、検査装置１の主要な構成部材を模式的に図示したものであり、これら部材に限定されない。配線基板１１にプローブ支持基板１２等を取り付けて組み立てる際、実際は、例えばボルト等の固定部材を用いて固定するが、図１では、ボルト等の固定部材を図示を省略している。また、配線基板１１、プローブ支持基板１２の基板等の厚み、寸法など、及び、接続子４０の径や長さなどは、現実のものとは異なることに留意すべきである。さらに、図１では本発明の技術的思想を具体化する構成を例示しており、配線基板１１、プローブ支持基板１２、接続子４０等の構成部材の材質、形状、構造、配置等は図１に限定されない。

なお、プローブ支持基板１２に設けられる複数の接続子４０の配列方向のうち、一方向をＸ軸方向とし、プローブ支持基板１２の面におけるＸ軸方向に直交する方向をＹ軸方向とし、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向をＺ軸方向と示す。

［被検査体５］
被検査体５としての光デバイスは、電気回路と光回路とを有する半導体集積回路である。光デバイスは、電気信号が供給されると発光する発光素子、若しくは、光を受光して電気信号を出力する受光素子等とすることができる。例えば、光デバイスは、シリコンフォトニクスチップ、ＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ）等とすることができる。

この実施形態では、被検査体５としての光デバイスが、シリコンフォトニクス技術により、半導体ウェハ上に高密度に形成された半導体発光素子とする。被検査体５としての光デバイスは、電気信号を供給するための電極端子５１と、供給された電気信号により光を発光する光学端子５２とを有する。

被検査体５としての半導体ウェハは、ステージ４の上面に載置される。光デバイスの特性検査の際、テスター２に接続しているプローブ支持基板１２が、被検査体５として半導体ウェハに押し付けられる。そして、プローブ支持基板１２に設けられている接続子４０の電気的接続子４１と光デバイスの電極端子５１とが電気的に接触すると共に、前記接続子４０の光学的接続子４２と光デバイスの光学端子５２とが光学的に接続する。その後、テスター２が出力した電気信号が電気的接続子４１を経て光デバイスに供給される。電気信号が供給されると、光デバイスの光学端子５２から光が発光し、その光が光学的接続子４２を経てテスター２に供給され、テスター２が光デバイスの特性を検査する。テスター２は、半導体ウェハ上に形成された複数の光デバイスを同時に検査できるようにしてもよい。

［テスター２］
テスター２は、プローブ支持基板１２を介して、被検査体５としての半導体ウェハ情報に形成された各光デバイスの特性検査を行う検査部である。

［配線基板１１］
配線基板１１は、円形に形成された基板である。配線基板１１は、例えばポリイミド等の樹脂材料で形成されたプリント配線基板とすることができる。また、配線基板１１は、当該配線基板１１の一方の面（例えば下面）に取り付けられるプローブ支持基板１２を支持する。

配線基板１１の他方の面（例えば上面）の周縁部には、テスター２のテストヘッド（図示しない）と電気的に接続する接続端子１１１が設けられている。また、配線基板１１の一方の面（例えば下面）には、プローブ支持基板１２の各電気的接続子４１と電気的に接続する配線パターンが形成されている。さらに、配線基板１１には、配線パターンと接続端子１１１とを電気的に接続する導電路が形成されている。したがって、テスター２は、配線基板１１の接続端子１１１及び配線パターンを経て各電気的接続子４１と電気的に接続する。

また、配線基板１１は、プローブ支持基板１２の各光学的接続子４２を、テスター２の接続端子２２と接続させる構成を有している。例えば、配線基板１１は、プローブ支持基板１２に設けられている光学的接続子４２としての光ファイバの束を固定部１１２で纏めてテスター２の接続端子２２に接続するようにしてもよい。

なお、配線基板１１の上面には、被検査体５としての光デバイスの特性検査に必要な複数の電子部品を配置してもよい。

［プローブ支持基板１２］
プローブ支持基板１２は、例えばセラミック等の電気絶縁性部材で形成された板状部材である。プローブ支持基板１２は、配線基板１１の一方の面（例えば、下面）に取り付けられる。

プローブ支持基板１２は、基板の厚さ方向（Ｚ軸方向、板厚方向）に、基板を貫通する複数の貫通孔３１が形成されている。複数の貫通孔３１はそれぞれ、半導体ウェハ上に形成された光デバイスの電極端子５１及び光学端子５２の位置と対応する位置に形成されている。プローブ支持基板１２の貫通孔３１は、被検査体５としての光デバイスの数と同じ数だけ形成される。また、プローブ支持基板１２の各貫通孔３１の断面形状は略円形とする場合を例示する。しかし、各貫通孔３１の断面形状は、これに限定されず、略楕円形、正方形又は長方形又は多角形であってもよい。

プローブ支持基板１２の各貫通孔３１には、電気的接続子４１と光学的接続子４２とが設けられた管状部材４５が挿通される。例えば、後述するように、管状部材４５は、当該管状部材４５の管内に光学的接続子４２が挿入されると共に、管状部材４５の一方の端部（例えば下端部）に電気的接続子４１が設けられる。このように、電気的接続子４１と光学的接続子４２とが設けられた管状部材４５が、プローブ支持基板１２の各貫通孔３１に挿入される。

ここで、プローブ支持基板１２の一方の面（例えば下面）には、配線パターン１２１（図５参照）が形成されている。

プローブ支持基板１２の下面の配線パターン１２１は、管状部材４５に設けられた電気的接続子４１と電気的に接続する。また、プローブ支持基板１２は、当該プローブ支持基板１２の下面の配線パターン１２１は、配線基板１１の配線パターンと電気的に接続する導電路（図示しない）が形成されている。従って、プローブ支持基板１２の導電路及び配線パターン１２１を経て、電気的接続子４１と配線基板１１との間が電気的に接続可能となる。

［管状部材４５］
管状部材４５は、電気的絶縁材料で形成された管状部材（フェルール）である。なお、管状部材４５は、導電部材で形成されてもよい。管状部材４５は、プローブ支持基板１２の各貫通孔３１に挿入される部材である。なお、管状部材４５の構造の詳細な説明は後述する。

管状部材４５の外形の寸法（すなわち外径）は当該管状部材４５が挿入される貫通孔３１の内径と同程度、若しくはわずかに小さく形成されている。これにより、管状部材４５が貫通孔３１に対して挿入又は取り外し可能な構造となっている。

他方、管状部材４５の管内（すなわち図２の挿通孔４５１）の内径は、光学的接続子４２としての光ファイバの外形と同程度、若しくはわずかに大きく形成されている。これにより、光学的接続子４２としてのファイバが、管状部材４５の管内への挿入又は取り外しが可能な構造となっている。

ここで、従来、例えばセラミック基板の貫通孔に光ファイバを挿入する場合、光ファイバの外壁面と貫通孔の内壁面とを接着して直接固定していた。そのため、例えば、作業中等に、基板に設けた光ファイバを動かしたときなどに、光ファイバが基板の貫通孔の縁と接触してしまい、光ファイバが折れ曲がる等して破損してしてしまうことがあった。更に、光ファイバが基板に直接固定されているので、破損した光ファイバを個別に交換することは難しく、セラミック基板全体を交換していた。

これに対して、この実施形態では、プローブ支持基板１２の貫通孔３１に管状部材４５を挿入した上で、その管状部材４５の管内に、光学的接続子４２として光ファイバを挿通する。従って、光学的接続子４２と、貫通孔３１の縁との接触を防止できる。つまり、光学的接続子４２としての光ファイバの破損を抑えることができる。

また、この実施形態では、管状部材４５と貫通孔３１とを直接接着せず、プローブ支持基板１２の貫通孔３１に管状部材４５を挿入することにしている。つまり、プローブ支持基板１２の貫通孔３１に対して、管状部材４５は着脱可能となっている。他方、管状部材４５の管内に挿通する光学的接続子４２については、管状部材４５の管内に光学的接続子４２を固定している。例えば、管状部材４５の管内の内壁面と、光学的接続子４２として光ファイバの外壁面とを接着する。なお、光学的接続子４２は、管状部材４５内に接着等によって固定されてもよいし、管状部材４５内に脱着可能に機械的に設けられてもよい。そのため、破損や性能低下などした光学的接続子４２を交換する場合には、管状部材４５と光学的接続子４２とを一緒に、プローブ支持基板１２から取り外すことができる。つまり、プローブ支持基板１２全体を交換する必要はなく、破損等した光学的接続子４２を個別に交換することができる。

［接続子４０］
接続子４０は、被検査体５として光デバイスの電極端子５１に対して電気的に接続すると共に、被検査体５の光学端子５２に対して光学的に接続する。

接続子４０は、電気的接続子４１と光学的接続子４２とを１組とする接続子である。この実施形態では、被検査体５としての光デバイスが、２個の電極端子５１と、１個の光学端子５２とを備える場合を例示する。したがって、接続子４０は、２個の電気的接続子４１と１個の光学的接続子４２を１組とする。

接続子４０は、プローブ支持基板１２の各貫通孔３１に挿入された管状部材４５の管内に光学的接続子４２が挿通されると共に、管状部材４５の一方の端部（例えば下端部）に電気的接続子４１が着脱可能に設けられる。

（Ａ－３）管状部材４５に対する接続子４０の支持構造
次に、管状部材４５に対して接続子４０を固定する支持構造を、図面を参照して説明する。

図２は、実施形態に係る管状部材４５に対する接続子４０の支持構造を示す構造図である。図３は、実施形態のプローブ支持基板１２に接続子４０が設けられている状態を示す図であり、図４は、プローブ支持基板１２の下面の配線パターン１２１と電気的接続子４１との接続状態を示す図である。

管状部材４５は、光学的接続子４２を挿通するための挿通孔４５１を有する。また、管状部材４５の一方の端部（例えば下端部）４５４には、電気的接続子４１を支持するための嵌合部４５２及び４５３を有する。

２個の嵌合部４５２及び４５３は、当該管状部材４５の下端部４５４において対向する位置に設けられている。例えば、管状部材４５の中心軸に対して対称的な位置に、嵌合部４５２及び４５３が配置される。各嵌合部４５２及び４５３は、例えば管状部材４５の下端から上方に向けて形成されたスリットにより形成されてもよい。従って、管状部材４５の各嵌合部４５２及び４５３に電気的接続子４１が支持されると、管状部材４５の中心軸に対して２個の電気的接続子４１が対向する位置に設けられることになる。

光学的接続子４２は、例えば光ファイバを用いることができる。光学的接続子４２は、管状部材４５の挿通孔（管内）４５１に挿通される。例えば、管状部材４５の一方の端部（例えば下端部）４５４から、光学的接続子４２の先端部４２１が突出するように、管状部材４５の管内に光学的接続子４２が挿通される。管状部材４５の挿通孔４５１に光学的接続子４２を挿通する際、挿通孔４５１の内壁と光学的接続子４２の表面とを接着して固定するようにしてもよい。

電気的接続子４１は、例えば銅、銅合金などの導電材料で形成されたものである。電気的接続子４１は、例えば板状部材、略矩形断面の棒状部材などで形成される。

図２に示すように、電気的接続子４１は、概ねＵ字形状とすることができる。なお、電気的接続子４１は、Ｕ字形状とすることに限らず、Ｓ字形状等の他の形状でもよい。電気的接続子４１は、管状部材４５の嵌合部４５２（又は嵌合部４５３）と嵌合する第１の端部（以下では、「基端部」とも呼ぶ。）４１１と、上下方向に弾性機能を有する弾性部（以下では、「湾曲部」とも呼ぶ。）４１２と、被検査体５としての光デバイスの電極端子５１と電気的に接触する第２の端部４１３とを有する。

電気的接続子４１は、管状部材４５の中心軸に対して半径方向（外側）に湾曲した湾曲部４１２を有する。従って、図３に示すように、プローブ支持基板１２の下面に複数の接続子４０を配列させる際、電気的接続子４１の湾曲部４１２が同一方向となるようにして、複数の接続子４０を配列させる。このように配列させることで、隣接する接続子４０との間で、外側に湾曲する電気的接続子４１同士が互いに干渉しないように設けることができる。

電気的接続子４１の第１の端部４１１は、管状部材４５の嵌合部４５２（又は嵌合部４５３）に嵌合する部分である。第１の端部４１１は、例えば略矩形断面の板状又は棒状で形成されており、電気的接続子４１を管状部材４５に取り付ける際に、第１の端部４１１がスリット状の嵌合部４５２（又は嵌合部４５３）に差し込み固定する。これにより、電気的接続子４１が管状部材４５に支持される。

第１の端部４１１は、当該第１の端部４１１の一方の端部（例えば下端部）に、突起部４１４が形成されている。突起部４１４は、プローブ支持基板１２の配線パターン１２１と電気的に接触する接触部として機能する。例えば、電気的接続子４１の第１の端部４１１が管状部材４５の嵌合部４５２に差し込まれると、図４に示すように、管状部材４５の外周面からわずかに突起部４１４が突出する。この突出した突起部４１４が、プローブ支持基板１２の下面の配線パターン１２１と電気的に接触する。

電気的接続子４１の第２の端部４１３は、被検査体５の電極端子５１と接触する部分である。概ねＵ字形状に形成された電気的接続子４１は、第１の端部４１１の中心を通るＺ軸方向の軸線Ｃ上に、第２の端部４１３の先端部（つまり、下端部）が位置している。これにより、電気的接続子４１が管状部材４５に取る付けた際、被検査体５の電極端子５１に対する第２の端部４１３の位置合わせを、容易にかつ精度よくすることができる。なお、第２の端部４１３の先端部の形状は、クラウン形状、ニードル形状などであってもよい。

電気的接続子４１の湾曲部４１２は、管状部材４５の中心軸に対して、半径方向（外側）に湾曲している。言い換えると、管状部材４５の挿通孔（管内）４５１に挿通される光学的接続子４２に対して、湾曲部４１２は外側に湾曲している。したがって、コンタクト荷重が作用しても、湾曲部４１２は光学的接続子４２に対して外側に湾曲する。そのため、光学的接続子４２との干渉を回避することができる。つまり、コンタクト時の電気的接続子４１の弾性を有効に機能させることができる。

図５（Ａ）は、非コンタクト時における接続子４０の状態を示す図であり、図５（Ｂ）は、コンタクト時における接続子４０の状態を示す図である。なお、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に例示する接続子４０のサイズ、線径、長さ及び、屈曲・湾曲の程度等は強調表示をしている。

図５（Ａ）は、接続子４０の電気的接続子４１が、被検査体５の電極端子５１と接触していない状態を示している。電気的接続子４１の第２の端部４１３の位置は、光学的接続子４２の先端部４２１の位置よりも下方に位置している。

被検査体５の検査の際、プローブ支持基板１２が被検査体５としての半導体ウェハに押し付けられ、電気的接続子４１が被検査体５の電極端子５１と接触する。

図５（Ｂ）に示すように、コンタクト荷重が作用すると、プローブ支持基板１２の下面と接触する突起部４１４と、被検査体５の電極端子５１と接触する第２の端部４１３とにより、湾曲部４１２は外側への湾曲を強めて、電気的接続子４１は上下方向（Ｚ軸方向）の弾性を有する。

そうすると、電気的接続子４１の第２の端部４１３の位置は移動し、光学的接続子４２の先端部４２１は、被検査体５としての光デバイスの光学端子５２に対して近い位置に移動する。これにより、光学的接続子４２は、被検査体５としての光デバイスの光学端子５２に対して光学的に接続することができる。

ここで、「光学的接続」とは、被検査体５としての光デバイスが発光した光信号の光損失が少なくなるように、被検査体５の光学端子５２に対して光学的接続子４２を接続配置させることをいう。光学的接続子４２と光学端子５２とは、互いに近接する非接触状態で光学的に接続させるようにしてもよい。

例えば、この実施形態によれば、光学的接続子４２の先端部４２１と、被検査体５としての光デバイスの光学端子５２との位置精度が良好（例えば、位置ずれ量が閾値未満）となる。また、位置精度が良好となるため、光デバイス（被検査体５）の光軸と、光学的接続子４２の光軸との軸精度が良好（例えば、光軸のずれ量が閾値未満）となる。さらに、光学的接続子４２の先端部４２１が光学端子５２に近づくので、光学端子５２の端面（例えば上端面）と光学的接続子４２の端面（例えば下端面）との間隙長を閾値未満となる。すなわち、光学端子５２に対する光学的接続子４２の光学的接続性が良好となる。

また、図５（Ｂ）において、コンタクト荷重により湾曲部４１２は、より外側に湾曲を強めて付勢する。湾曲部４１２は管状部材４５の中心軸に対して外側に湾曲しているので、光学的接続子４２との干渉を回避することができる。つまり、コンタクト時に、光学的接続子４２との干渉を回避させつつ、電気的接続子４１の弾性を有効に機能させることができる。

（Ａ－４）実施形態の効果
以上のように、この実施形態によれば、管状部材４５の挿通孔（管内）に光学的接続子４２を挿通すると共に、管状部材４５の下端部の嵌合部４５２又は４５３に電気的接続子４１を嵌め込むことで、管状部材４５における電気的接続子と光学的接続子との相対的な位置決めを簡単な構造で行なうことができる。

また、この実施形態によれば、プローブ支持基板１２の貫通孔３１に対して着脱可能な管状部材４５に電気的接続子４１及び光学的接続子４２を固定しているので、プローブ支持基板１２全体を交換する必要はなく、損傷や性能低下などの交換対象とする電気的接続子及び光学的接続子４２を個別に交換することができる。

さらに、この実施形態によれば、プローブ支持基板１２の各貫通孔３１に管状部材４５を挿入し、その管状部材４５に光学的接続子４２を挿通することにより、光学的接続子４２と貫通孔３１との接触を防ぎ、光学的接続子４２の損傷などを抑えることができる。

（Ｂ）他の実施形態
上述した実施形態においても種々の変形実施形態を言及したが、本発明は、以下の変形実施形態にも適用できる。

（Ｂ－１）プローブ支持基板１２の貫通孔３１に挿入する管状部材４５は、他方の端部（例えば上端部）に、管状部材４５の外形よりも大きい外形の固定部（鍔部）を備えるようにしてもよい。つまり、管状部材４５は、鍔付き管状部材であってもよい。これにより、管状部材４５の上端部の固定部（鍔部）が、貫通孔３１の周縁部（プローブ支持基板１２の上面）に係止して管状部材４５の抜け落ちを防止できる。

さらに、鍔付き管状部材とする場合、プローブ支持基板１２の上面に、例えば電気的絶縁材料などで形成された固定用板部材を配置させるようにしてもよい。このとき、固定用板部材の下面と、鍔付き管状部材との接触性を良好にするため、固定用板部材の下面において、貫通孔３１の位置と対応する位置に、鍔付き管状部材の固定部（鍔部）の形状と近似する形状の収容部（凹部）を備えるようにしてもよい。

つまり、鍔付き管状部材が貫通孔３１に挿入されると、鍔付き管状部材の鍔部がプローブ支持基板１２の上面に突出する。しかし、下面に複数の収容部（凹部）を有する固定用板部材をプローブ支持基板１２に配置することで、鍔付き管状部材の鍔部を固定用板部材が収容すると共に、鍔付き管状部材を固定できる。

（Ｂ－２）上述した実施形態では、管状部材４５が、２個の嵌合部４５２及び４５３を備える場合を例示した。被検査体５としての光デバイスの電極端子５１と光学端子５２の各位置にもよるが、管状部材４５が、１個の嵌合部を備えるようにしてもよい。つまり、管状部材４５に固定する電気的接続子の数が１個でもよい。

この場合でも、管状部材４５に固定した電気的接続子４１と光学的接続子４２とが互いに干渉することない。また、隣接する接続子との間で互いに干渉しない。すなわち、電気的接続子４１と光学的接続子４２との相対的な位置決めをすることができる。なお、管状部材４５が、３個以上の嵌合部を備えてもよい。

（Ｂ－３）上述した実施形態では、電気的接続子４１の第１の端部４１１が、プローブ支持基板１２の下面の配線パターン１２１と電気的に接続するため、突起部４１４を備える場合を例示した。

しかし、管状部材４５に電気的接続子４１を固定したときに、電気的接続子４１がプローブ支持基板１２の配線パターンと電気的に接続可能であれば、上述した実施形態に限定されない。

例えば、図６に例示するように、第１の端部４１１が突起部４１４を備えず、第１の端部４１１の幅長（Ｘ軸方向の長さ）が均一な部材であってもよい。このとき、第１の端部４１１の幅長は、スリット状の嵌合部４５２の厚さ（Ｘ軸方向の長さ）よりも大きくする。また、配線パターン１２１Ａが、貫通孔３１の内壁にも形成するようにしてもよい。

この場合、例えば、電気的接続子４１の第１の端部４１１が、管状部材４５の嵌合部４５２に差し込まれると、第１の端部４１１が管状部材４５の外周面から突出する。そして、管状部材４５の外周面から突出した第１の端部４１１が、貫通孔３１の内壁の配線パターン１２１Ａと電気的に接続可能となる。

１…検査装置、２…テスター、４…ステージ、５…被検査体、１１…配線基板、１２…プローブ支持基板、３１…貫通孔、４０…接続子、４１…電気的接続子、４２…光学的接続子、４５…管状部材、５１…電極端子、５２…光学端子、１２１及び１２１Ａ…配線パターン、４１１…第１の端部、４１２…弾性部（湾曲部）、４１３…第２の端部、４１４…突起部、４２１…先端部、４５１…挿通孔、４５２及び４５３…嵌合部、４５４…下端部。

Claims (7)

1. 半導体集積回路の検査に用いられる接続装置であって、
   前記半導体集積回路の発光素子に光学的に接続される線状の光学的接続子と、
   先端が前記半導体集積回路に電気的に接触される少なくとも１つの電気的接続子と、
   厚さ方向に第２貫通孔が形成される基板と、
   前記光学的接続子を前記第２貫通孔へ脱着可能に取り付けられる管状部材と
   を備え、
   前記管状部材には、前記光学的接続子が挿通される第１貫通孔と、前記光学的接続子の先端側における一端に前記電気的接続子が脱着可能に取り付けられる１又は複数の篏合部とが形成される
   ことを特徴とする接続装置。
2. 前記電気的接続子は、長手方向に弾性する弾性部を備え、
   前記弾性部は、長手方向に交差する方向に湾曲する湾曲形状に形成される
   ことを特徴とする請求項１に記載の接続装置。
3. 前記各電気的接続子の基端部は、板状に形成されており、
   前記嵌合部は、前記電気的接続子の前記基端部が嵌合されるスリット状に形成される
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の接続装置。
4. 前記基板の前記第２貫通孔の開口周縁には、電極端子が設けれており、
   前記管状部材に嵌合される前記各電気的接続子の基端部は、前記電極端子に電気的に接続する
   ことを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の接続装置。
5. 前記電気的接続子の前記基端部は、長手方向に交差する方向へ突出する突出部を備え、
   前記突出部は、前記電気的接続子に電気的に接続される
   ことを特徴とする請求項４に記載の接続装置。
6. 線状の光学的接続子を基板へ脱着可能に取り付けるための管状部材であって、
   前記光学的接続子が挿通される第１貫通孔と、
   前記光学的接続子の先端側における一端に電気的接続子が脱着可能に取り付けられる１又は複数の篏合部と
   を有することを特徴とする管状部材。
7. 前記篏合部は、前記電気的接続子が篏合されるスリット状に形成されることを特徴とする請求項６に記載の管状部材。
   

Images