JP2024011119A - プローブ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電極端子および電極パッドとの接触性の低下を抑制できるプローブ装置を提供する。【解決手段】プローブ装置は、第１面および第２面を有する筐体と、第１面に露出する第１接触部および第２面に露出する第２接触部を有して筐体に支持され、少なくとも第１接触部および第２接触部のいずれかが導電性セラミックス材のプローブと、プローブおよび筐体に当接して筐体の内部に配置された弾性部を備える。プローブは、第１接触部の変位に対応して第２接触部における電極パッドと接触する接触領域の位置が変化するように、筐体の内部で姿勢が変化する。弾性部は、筐体の内部でのプローブの姿勢の変化に対応して弾性変形して、第１接触部の変位を打ち消す方向にプローブを付勢する。【選択図】図１

Description

本発明は、デバイスの電気特性の検査に使用するプローブ装置に関する。

半導体集積回路などをパッケージに実装したデバイスの電気特性の検査において、デバイスと検査装置との間を電気的に接続するプローブ装置が用いられている。プローブ装置は、デバイスの電極端子を、プリント基板（ＰＣＢ）などの基板に配置された電極パッドと電気的に接続する。電極パッドは、基板に形成された配線パターンなどを介して検査装置と電気的に接続されている。

特開２０１９－３５６６０号公報

プローブ装置では、電極端子と電極パッドに接触する接触子により、電極端子と電極パッドが電気的に接続される。接触子には、導電性材料である金属が使用されている。しかし、接触子が電極端子および電極パッドと接触することにより、接触子の表面に電極端子および電極パッドの材料が付着して、接触子の電極端子および電極パッドとの接触性（以下において、単に「接触性」と称する。）が低下する。

接触子の接触性を回復させるためには、接触子の表面に付着した金属を除去するクリーニング作業が必要である。クリーニング作業では、例えば、ブラシ又はクリーニングシートなどによって接触子の表面に付着した金属を除去する。しかし、ブラシ又はクリーニングシートを用いたメカニカルなクリーニング作業により、接触子が摩耗して接触性が低下する。

本発明は、電極端子および電極パッドとの接触性の低下を抑制できるプローブ装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係るプローブ装置は、第１面および第２面を有する筐体と、第１面に露出する第１接触部および第２面に露出する第２接触部を有し、少なくとも第１接触部および第２接触部のいずれかが導電性セラミックス材のプローブと、プローブおよび筐体に当接して筐体の内部に配置された弾性部を備えることを要旨とする。プローブは、第１接触部の変位に対応して第２接触部における電極パッドと接触する接触領域の位置が変化するように、筐体の内部で姿勢が変化する。弾性部は、筐体の内部でのプローブの姿勢の変化に対応して弾性変形して、第１接触部の変位を打ち消す方向にプローブを付勢する。

本発明によれば、電極端子および電極パッドとの接触性の低下を抑制できるプローブ装置を提供できる。

図１は、第１の実施形態に係るプローブ装置の構成を示す模式図である。 図２は、第１の実施形態に係るプローブ装置のプローブの姿勢の変化を示す模式図である。 図３は、材料の硬度および体積抵抗率を示す表である。 図４は、第２の実施形態に係るプローブ装置の構成を示す模式図である。 図５は、第２の実施形態に係るプローブ装置の製造方法を説明するための模式図である。 図６は、第３の実施形態に係るプローブ装置の構成を示す模式図である。 図７は、第３の実施形態に係るプローブ装置の製造方法を説明するための模式図である。 図８は、比較例のプローブ装置のプローブの配置例を示す模式図である。

次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各部の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。以下に示す実施形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の実施形態は、構成部品の材質、形状、構造、配置などを下記のものに特定するものでない。

（第１の実施形態）
図１に示す第１の実施形態に係るプローブ装置１は、検査対象のデバイス１００の電気特性の検査に使用される。デバイス１００は、半導体集積回路などをパッケージに搭載した被検査体である。プローブ装置１は、デバイス１００の電極端子１０１と基板２００の電極パッド２０１とを電気的に接続する。図１は、電極端子１０１がパッケージのリード電極である場合を例示的に示している。電極パッド２０１は、基板２００に形成された配線パターン（図示略）などを介して検査装置と電気的に接続されている。

プローブ装置１は、第１面１１および第１面１１に対向する第２面１２を有する筐体１０と、第１接触部２１および第２接触部２２を有して筐体１０に支持されるプローブ２０と、筐体１０の内部に配置された弾性部３０を備える。プローブ２０は、電極端子１０１と電極パッド２０１を電気的に接続する接触子として機能する。以下、第１接触部２１および第２接触部２２を限定しない場合は、「接触部」とも称する。プローブ２０は、電極端子１０１と接触する第１接触部２１および電極パッド２０１と接触する第２接触部２２が少なくとも導電性セラミックス材である。プローブ２０の導電性セラミックス材ではない部分は、金属材などの導電性材料を使用する。例えば、プローブ２０は、導電性セラミックス材の第１接触部２１と第２接触部２２の間の部分の材料に、ベリリウム銅（Ｂｅ－Ｃｕ）材又はパラジウム（Ｐｄ）合金材などの金属材を使用した構造であってもよい。或いは、接触部だけでなくプローブ２０の全体が導電性セラミックス材であってもよい。以下では、プローブ２０の全体が導電性セラミックス材である場合について例示的に説明する。弾性部３０は、筐体１０およびプローブ２０に当接して筐体１０の内部に配置されている。

プローブ装置１の動作の説明を分かりやすくするために、図１に示すようにＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向を定義する。図１において、Ｘ方向は紙面の左右方向、Ｙ方向は紙面の奥行方向、Ｚ方向は紙面の上下方向である。また、Ｚ方向において、プローブ装置１から見てデバイス１００が位置している方向を上方向、デバイス１００から見てプローブ装置１が位置している方向を下方向とする。

なお、図１ではプローブ装置１のプローブ２０を１つだけ表示しているが、プローブ装置１が複数のプローブ２０を有してもよい。例えば、プローブ装置１が、Ｙ方向に沿って複数のプローブ２０を配列させた構成であってもよい。プローブ２０のＹ方向の厚さ（以下、単に「厚さ」とも称する。）は、例えば０．１～０．２ｍｍ程度である。なお、プローブの厚さは、０．１～０．２ｍｍに限られず、電極端子１０１のサイズや間隔、デバイス１００の検査時にプローブ２０に流れる電流の大きさなどに応じて任意に設定可能である。プローブ２０は、例えば導電性セラミックス材の板をワイヤ放電法又はレーザ加工法などにより所定の形状に抜き加工することにより、形成してもよい。このため、金属材料を加工してプローブ２０を形成するよりも、プローブ２０の厚さの加工精度を向上させることができる。つまり、導電性セラミックス材のプローブ２０では、プローブ２０の厚さの加工バラつきが生じにくい。一方、金属材料は導電性セラミックス材よりも柔らかいため、金属材料のプローブ２０の厚さには加工バラつきが生じやすい。

図１では、Ｚ方向から見てデバイス１００の下方向にプローブ装置１が配置されている。プローブ２０の第１接触部２１は筐体１０の第１面１１に露出し、プローブ２０の第２接触部２２は筐体１０の第２面１２に露出している。Ｚ方向に沿ってプローブ装置１とデバイス１００の間隔が狭くなったときに第１接触部２１とデバイス１００の電極端子１０１が接触するように、プローブ２０が筐体１０に配置されている。更に、第２接触部２２の接触領域２２０が基板２００の電極パッド２０１と接触するように、プローブ装置１が筐体１０に配置されている。後述するように、デバイス１００の検査時において、第１接触部２１のＺ方向の位置の変化に起因して、第２接触部２２における電極パッド２０１と接触する接触領域２２０の位置は変化する。

Ｙ方向から見て、プローブ２０は、上方向に向いた凹部が形成された湾曲形状を有する。凹部に対向するプローブ２０の外側の部分（以下、「湾曲部分」と称する。）から離れて位置するプローブ２０の一方の端部が、第１接触部２１である。凹部に近いプローブ２０の他方の端部が、第２接触部２２である。湾曲部分の外縁の弧状領域の一部が接触領域２２０である。Ｘ方向とＹ方向により定義されるＸＹ平面を投影面にしたとき、第１接触部２１と第２接触部２２を結ぶ方向（以下において、プローブ２０の「延伸方向」と称する。）の投影線は、Ｘ方向に延伸する。言い換えると、Ｚ方向から見てプローブ２０はＸ方向に延伸する。

弾性部３０は、軸方向がＹ方向に延伸する円筒形状である。つまり、弾性部３０の軸方向は、プローブ２０の第１接触部２１の変位する方向に垂直、かつ、プローブ２０の延伸する方向に垂直な方向である。弾性部３０は、プローブ２０の凹部の内側に当接している。言い換えると、弾性部３０は、プローブ２０の凹部の表面と筐体１０の内壁に挟まれた状態である。

デバイス１００の検査時には、図２に示すように、導電性のプローブ２０によりデバイス１００の電極端子１０１と基板２００の電極パッド２０１が電気的に接続される。すなわち、デバイス１００の検査時に、デバイス１００をＺ方向に沿ってプローブ装置１に対して相対的に移動させ、プローブ２０の第１接触部２１をデバイス１００の電極端子１０１に押し当てる。このとき、プローブ２０は、第１接触部２１と電極端子１０１の間で第１接触部２１に加わる押力に起因して、第２接触部２２が電極パッド２０１の表面に接触した状態で筐体１０の内部で姿勢を変化させる。

具体的には、第１接触部２１に加わる押圧に起因する第１接触部２１のＺ方向の変位に対応して、第２接触部２２が電極パッド２０１に接触した状態を維持しながら、筐体１０の内部でプローブ２０の姿勢が変化する。プローブ２０の姿勢の変化に伴い、第２接触部２２における電極パッド２０１に接触する接触領域２２０の位置が変化する。図２に、第１接触部２１と電極端子１０１が接触する状態（以下、「接触状態」とも称する。）におけるプローブ２０の姿勢および弾性部３０の形状を実線で示した。また、図２に、第１接触部２１と電極端子１０１が接触していない状態（以下、「非接触状態」とも称する。）におけるプローブ２０の姿勢および弾性部３０の形状を破線で示した。デバイス１００の検査時の接触状態には、接触領域２２０の位置が非接触状態のときよりも第１接触部２１に近づくようにプローブ２０の姿勢が変化する。

プローブ２０には、電極端子１０１と電極パッド２０１を電気的に接続するための導電性と、接触状態と非接触状態で形状が変化しない機械的な強度が必要である。導電性セラミックス材を材料とするプローブ２０は、導電性と機械的な強度の両方を備えている。

接触状態において、弾性部３０は、プローブ２０の筐体１０の内部での姿勢の変化に対応して、プローブ２０と筐体１０に挟まれて圧縮される。つまり、接触状態において、弾性部３０は弾性変形している。弾性変形した弾性部３０は、プローブ２０の姿勢を非接触状態の姿勢に戻す方向にプローブ２０を付勢する。言い換えると、弾性部３０は、第１接触部２１を電極端子１０１に押し付けるようにプローブ２０を付勢する。

デバイス１００を検査している間は、弾性部３０の弾性力により電極端子１０１に第１接触部２１が当接し、かつ電極パッド２０１に第２接触部２２が当接した状態が維持される。これにより、デバイス１００の検査時において、プローブ２０を介してデバイス１００の電極端子１０１と基板２００の電極パッド２０１との電気的な接続が確保される。

プローブ装置１では、プローブ２０の湾曲部分の外縁の弧状領域の一部が、接触領域２２０として、電極パッド２０１とＹ方向に延伸する線で接触する。そして、図２に示すように、接触状態における接触領域２２０の位置は、非接触状態における接触領域２２０の位置よりも、第１接触部２１により近い。接触状態と非接触状態とで接触領域２２０の位置が変化するのは、プローブ２０の姿勢の変化に応じて接触領域２２０の位置が湾曲部分の外縁に沿って変化するためである。接触領域２２０が湾曲部分の弧状領域に含まれるため、電極パッド２０１と接触する接触領域２２０の位置がプローブ２０の姿勢の変化に応じて滑らかに変化する。このため、プローブ２０の姿勢が変化しても、第２接触部２２および電極パッド２０１の損傷を抑制することができる。

上記のように、デバイス１００の検査時においては、プローブ２０の姿勢が変化することにより、プローブ２０と筐体１０の間に挟まれた弾性部３０が弾性変形する。そして、弾性部３０が、第１接触部２１が所定の押圧でデバイス１００の電極端子１０１に接触するように、プローブ２０を付勢する。すなわち、電極端子１０１に第１接触部２１を押し付けたときに第１接触部２１に加わる押力に起因する第１接触部２１の変位を打ち消す方向に、弾性部３０がプローブ２０を付勢する。デバイス１００の検査をしている間、すなわち、第１接触部２１が電極端子１０１と接触している間、弾性部３０は圧縮変形した状態である。

デバイス１００の検査が終了した後は、デバイス１００とプローブ装置１の間隔を広げるようにプローブ装置１に対するデバイス１００のＺ方向の相対的な位置を変化させる。デバイス１００の電極端子１０１とプローブ２０の第１接触部２１とを離隔することにより、第１接触部２１に加わる押力がなくなる。その結果、弾性部３０の形状が非接触状態に戻ると共に、弾性部３０の弾性力によりプローブ２０の姿勢が非接触状態に戻る。

プローブ２０は、第１接触部２１の位置がＺ方向に変位するのに対応するプローブ２０の姿勢の変化が可能なように、筐体１０に支持されている。プローブ２０の姿勢は、第１接触部２１のＺ方向の変位に対応して第２接触部２２における電極パッド２０１と接触する接触領域２２０の位置が変化するように、筐体１０の内部で変化する。例えば、図示を省略するが、プローブ２０の一部を突出させて、筐体１０に設けた支持穴にプローブ２０の突出させた部分を嵌入させてもよい。或いは、プローブ２０の下方向に設けた筐体１０の支持部にプローブ２０の一部を戴置してもよい。

上記のように、プローブ装置１は、電極端子１０１と電極パッド２０１に同時に接触する導電性セラミックス材のプローブ２０と、プローブ２０が電極端子１０１と接触しているときに弾性力によりプローブ２０に付勢する弾性部３０を含む。弾性部３０の弾性力により、プローブ２０と電極端子１０１が接触する際にプローブ２０に加わる接触荷重が制御される。弾性部３０の弾性力を強くすることにより接触荷重は増大し、弾性部３０の弾性力を弱くすることにより接触荷重は減少する。また、プローブ装置１では、電極端子１０１との接触により第１接触部２１の変位する量（以下、「ストローク」とも称する。）が、弾性部３０の弾性力により制御される。つまり、弾性部３０の弾性力を強くすることによりストロークは減少し、弾性部３０の弾性力を弱くすることによりストロークは増大する。

弾性部３０の材料には、例えばエラストマーが使用される。また、弾性部３０を、中空構造を有する円筒形状にしてもよい。弾性部３０を円筒形状にすることにより、接触荷重およびストロークの大きさを制御しやすい。つまり、円筒形状の弾性部３０の厚みを厚くすることにより、接触荷重を大きくしたり、ストロークを小さくしたりできる。一方、円筒形状の弾性部３０の厚みを薄くすることにより、接触荷重を小さくしたり、ストロークを大きくしたりできる。

弾性部３０は、導電性材料であってもよいし、絶縁性材料であってもよい。ただし、プローブ２０同士が電気的に絶縁されるように、筐体１０と弾性部３０の材料、および筐体１０の内部における弾性部３０の配置が設定される。

従来、電極端子１０１と電極パッド２０１を電気的に接続する接触子に金属材料が使用されてきた。接触子は、プローブ装置１におけるプローブ２０に相当する。デバイス１００の検査を繰り返すことにより、電極端子１０１および電極パッド２０１の金属材料（錫又はニッケルパラジウム（Ｎｉ－Ｐｄ）など）が接触子の表面に付着する。電極端子１０１と電極パッド２０１との接触子の接触性の低下を防ぐために、クリーニング作業により接触子の表面に付着した金属を除去する必要がある。しかし、クリーニング作業により、接触子の表面が摩耗したり破損したりして、接触子の接触性が低下する。

これに対し、プローブ装置１では、金属材料に比べて硬度で耐摩耗性が高い導電性セラミックス材をプローブ２０の材料に使用することにより、プローブ２０の接触性の低下を抑制できる。例えば、プローブ装置１によれば、プローブ２０の表面に付着した金属を除去するクリーニング作業によるプローブ２０の摩耗を抑制できる。したがって、プローブ装置１によれば、プローブ２０と電極端子１０１および電極パッド２０１との安定した接触が可能である。図３に、接触子の金属材料として代表的なベリリウム銅（Ｂｅ－Ｃｕ）材およびパラジウム（Ｐｄ）合金材と導電性セラミックス材の硬度および体積抵抗率を比較した表を示す。図３に示すように、導電性セラミックス材は硬度が金属材料よりも高く、かつ、体積抵抗率は金属材料と同等或いは金属材料よりも低い。したがって、導電性セラミックス材をプローブ２０の材料に好適に使用することができる。

プローブ２０の硬度は、例えば１４００ＨＶ以上に設定することが好ましい。また、プローブ２０の硬度は、例えば、検査時においてプローブ２０に外力がかかることによって欠けなどの破損が起きない所定の靭性を確保する程度の硬度に設定されることが好ましい。例えば、プローブ２０の硬度を１０００ＨＶ以上にすることにより、一般的にプローブに使用される金属材料よりも硬度が高く、クリーニング時において削られにくいという効果を得られる。一般的にプローブに使用される金属材料とは、例えば、Ｂｅ－Ｃｕ（３８０ＨＶ程度）、パラジウム合金（３６０ＨＶ）又はレニウムタングステン（９００ＨＶ）などが考えられ、いずれも硬度が１０００ＨＶよりも低い。

また、プローブ２０の体積抵抗率は、例えば１０μΩ・ｃｍ以下に設定することが好ましい。例えば、プローブ２０の体積抵抗率を３０μΩ・ｃｍ以下にすることにより、一般的にプローブへ使用される金属材料（パラジウム合金（３２μΩ・ｃｍ））と同程度の体積抵抗率をプローブ２０が有することができる。従って、プローブ２０に導電性セラミックス材を使用することによって、金属材料と同程度の電気特性を確保しつつ、クリーニング時の摩耗を抑えてプローブ２０を長寿命化することができるという効果を得られる。

また、プローブ２０に使用する導電性セラミックス材には、電極端子１０１および電極パッド２０１よりも硬度が高い材料を使用することが好ましい。プローブ２０の硬度を電極端子１０１および電極パッド２０１の硬度よりも高くすることにより、デバイス１００の検査を繰り返すことによるプローブ２０の第１接触部２１と第２接触部２２の損耗を抑制することができる。

ところで、接触子が金属材料である場合には、接触子の接触性を向上するために、接触子の金属材料の表面に金属メッキする場合がある。例えば、Ｂｅ－Ｃｕ材又はパラジウム合金材などの金属材料の母材の表面に金メッキした接触子が使用される。しかし、表面に金属メッキされた接触子をデバイス１００の検査に使用することによる問題が生じるおそれがある。例えば、電極端子１０１および電極パッド２０１との接触により接触子から剥離した金属メッキが、基板２００の表面に付着して、電極パッド２０１間の短絡が生じる。これに対し、プローブ装置１のプローブ２０の表面は金属メッキされておらず、第１接触部２１において導電性セラミックス材が電極端子１０１と接触し、第２接触部２２において導電性セラミックス材が電極パッド２０１と接触する。このため、プローブ２０の表面からの金属メッキの剥離による基板２００での短絡などを防止できる。

以上に説明したように、第１の実施形態に係るプローブ装置１では、導電性が金属材料と同等以上であり、かつ金属材料よりも高硬度で耐摩耗性が高い導電性セラミックス材のプローブ２０が使用される。プローブ２０の少なくとも電極端子１０１および電極パッド２０１と接触する部分が導電性セラミックス材であるため、接触する部分の摩耗が抑制される。したがって、プローブ装置１によれば、電極端子１０１および電極パッド２０１との接触性の低下を抑制できるため、デバイス１００の電気特性を正確に検査することができる。プローブ２０の全体が導電性セラミックス材である場合のみならず、少なくとも第１接触部２１および第２接触部２２が導電性セラミックス材のプローブ２０であれば、電極端子１０１および電極パッド２０１との接触性の低下を抑制できる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態に係るプローブ装置１では、図４に示すように、２つのプローブ２０が、絶縁性材料のシールド板２５を挟んでＹ方向に沿って並列配置されている。図４は、Ｘ方向から見たプローブ装置１の構成であり、プローブ２０およびシールド板２５を透過して弾性部３０を破線で表示している。シールド板２５を挟んでＹ方向に沿って２つのプローブ２０が配列されていることが、図４に示すプローブ装置１が第１の実施形態と異なる点である。その他の構成については、第２の実施形態に係るプローブ装置１は、第１の実施形態と同様である。シールド板２５を挟んで配置されたプローブ２０の組を、以下において「プローブ対」とも称する。

図４に示すプローブ装置１では、プローブ対を構成する２つのプローブ２０の第１接触部２１のＹ方向の間隔は、シールド板２５のＹ方向の厚さ（以下、「板厚」と称する。）により定まる。プローブ対を有するプローブ装置１によれば、近接して配置された２つの電極端子１０１にそれぞれプローブ２０の第１接触部２１を独立して接触させることができる。シールド板２５の板厚は、電極端子１０１のＹ方向に沿った間隔に合わせて設定してもよい。

図４に示すプローブ装置１によれば、プローブ対を用いてデバイス１００に対してケルビン接続することができる。つまり、プローブ対を有するプローブ装置１は、ケルビンコンタクト測定装置として使用可能である。

プローブ対は、例えば図５に示すように、絶縁性セラミックス材２０Ｂを導電性セラミックス材２０Ａで両側から挟んだシート材２０Ｃを加工して製造してもよい。シート材２０Ｃをワイヤ放電法又はレーザ加工法などにより、プローブ２０の所定の形状に抜き加工する。以上の工程により、絶縁性セラミックス材２０Ｂを加工したシールド板２５と導電性セラミックス材２０Ａを加工したプローブ２０を有するプローブ対が製造される。シート材２０Ｃは、絶縁性セラミックス材２０Ｂと導電性セラミックス材２０Ａの拡散接合により形成してもよい。拡散接合の接合温度が８００度以上の高温である場合、接合後に常温に冷却したときにシート材２０Ｃに割れや変形が発生しないように、絶縁性セラミックス材２０Ｂの熱膨張係数と導電性セラミックス材２０Ａの熱膨張係数は近いことが好ましい。

プローブ対のプローブ２０の間隔は、絶縁性セラミックス材のシールド板２５の板厚で定まる。このため、図４に示すプローブ装置１によれば、プローブ２０の間隔が高精度に設定されたプローブ装置１を製造可能である。

以上に説明したように、第２の実施形態に係るプローブ装置１によれば、硬度の高い導電性セラミックス材をプローブ２０の材料にすることによるプローブ２０の接触性の改善と共に、プローブ２０の間隔を高精度に設定することができる。他は、第２の実施形態に係るプローブ装置１は第１の実施形態に係るプローブ装置１と実質的に同様であり、重複した記載を省略する。例えば、プローブ２０の接触部のみが導電性セラミックス材であってもよいし、プローブ２０の全体が導電性セラミックス材であってもよい。

（第３の実施形態）
第３の実施形態に係るプローブ装置１は、図６に示すように、絶縁性材料のシールド板２５によってプローブ２０が両側から挟まれている。そして、筐体１０に設けられた単一のスリット１３の内部に、シールド板２５を相互に接触させた複数のプローブ２０がＹ方向に並列配置されている。図６は、Ｘ方向から見たプローブ装置１の構成であり、プローブ２０およびシールド板２５を透過して弾性部３０を破線で表示している。プローブ２０がシールド板２５で挟まれ、かつ、筐体１０の同一のスリット１３内に複数のプローブ２０が配置されていることが、図６に示すプローブ装置１が第１の実施形態と異なる。その他の構成については、第３の実施形態に係るプローブ装置１は第１の実施形態と同様である。シールド板２５を介して相互に連結された複数のプローブ２０の全体を、以下において「プローブグループ」とも称する。図６に示したプローブ装置１は、１つのプローブグループが３つのプローブ２０により構成された場合を例示的に示している。プローブグループを構成するプローブ２０の個数は、任意に設定可能である。

プローブグループは、例えば図７に示すように、導電性セラミックス材２０Ａを絶縁性セラミックス材２０Ｂで両側から挟んだ構造を積層した積層材２０Ｄを加工して製造してもよい。積層材２０Ｄをワイヤ放電法又はレーザ加工法などにより、プローブ２０の所定の形状に抜き加工する。以上の工程により、複数のプローブ２０を有するプローブグループが製造される。積層材２０Ｄを加工することにより、一度の加工工程で複数のプローブ２０を製造することができる。

プローブ２０が絶縁性のシールド板２５によって挟まれていない比較例のプローブ装置では、図８に示すように、筐体１０の１つのスリット１３に１つのプローブ２０を配置する。１つのスリット１３に１つのプローブ２０を配置することにより、スリット１３間を区切る筐体１０のガイド部１４により、プローブ２０間の短絡が防止されている。

一方、プローブグループを有するプローブ装置１では、図６に示すように、１つのスリット１３に複数のプローブ２０を配置することができる。このため、プローブ装置１を小型化することができる。プローブグループにおけるプローブ２０の間隔はシールド板２５の板厚により設定することができるため、プローブ２０の間隔の精度、および、プローブグループ全体のサイズの精度の管理が容易である。

更に、プローブグループではプローブ２０の外側が絶縁性のシールド板２５により覆われているため、スリット１３の両側に配置された筐体１０のガイド部１４が導電性であってもよい。言い換えると、筐体１０の材料を導電性材料にすることも可能である。このため、筐体１０を所定の電位に設定することもできる。例えば、デバイスの検査において筐体１０を接地電位にすることにより精度の高い検査ができる場合などに、筐体１０に導電性材料を用いて筐体１０を接地電位に設定してもよい。また、筐体１０および弾性部３０などの材料に、導電性材料と絶縁性材料のいずれか原価の低い方の材料を選択することにより、プローブ装置１の製造コストを下げることもできる。

以上に説明したように、第３の実施形態に係るプローブ装置１によれば、硬度の高い導電性セラミックス材をプローブ２０の材料にすることによるプローブ２０の接触性の改善と共に、プローブ２０の間隔を高精度に設定することができる。更に、第３の実施形態に係るプローブ装置１によれば、プローブ２０の周囲の部品の材料の選択肢が増加し、コストダウンと機能改善が可能である。他は、第３の実施形態に係るプローブ装置１は第１の実施形態と実質的に同様であり、重複した記載を省略する。例えば、プローブ２０の接触部のみが導電性セラミックス材であってもよいし、プローブ２０の全体が導電性セラミックス材であってもよい。

（その他の実施形態）
上記のように本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。

例えば、上記では第１接触部２１および第２接触部２２が導電性セラミックス材である場合を説明したが、第１接触部２１と第２接触部２２のいずれかが導電性セラミックス材であってもよい。例えば、クリーニング作業により摩耗するのが第１接触部２１と第２接触部２２のいずれかである場合に、クリーニング作業により摩耗する接触部のみを導電性セラミックス材としてもよい。すなわち、少なくとも第１接触部２１および第２接触部２２のいずれかが導電性セラミックス材であるプローブ２０によって、デバイス１００の電気特性を正確に検査することができる。

また、上記では、弾性部３０が円筒形状である場合を例示的に説明したが、弾性部３０の形状は円筒形状に限らない。例えば、弾性部３０が中空部分のない円柱状であってもよいし、Ｙ方向から見た弾性部３０の外縁が円形状ではなくて多角形状であってもよい。また、デバイス１００の電極端子１０１がリード電極である場合を例示的に示したが、電極端子１０１がパッド電極又はバンプ電極、或いはそれら以外の形状の電極であってもよい。

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態などを含むことはもちろんである。

１…プローブ装置
１０…筐体
１１…第１面
１２…第２面
１３…スリット
１４…ガイド部
２０…プローブ
２１…第１接触部
２２…第２接触部
２５…シールド板
３０…弾性部
１００…デバイス
１０１…電極端子
２００…基板
２０１…電極パッド

Claims (6)

1. 検査対象のデバイスの電極端子と検査装置に接続された電極パッドとを電気的に接続するプローブ装置であって、
   第１面および前記第１面に対向する第２面を有する筐体と、
   前記第１面に露出する第１接触部および前記第２面に露出する第２接触部を有して前記筐体に支持され、少なくとも前記第１接触部および前記第２接触部のいずれかが導電性セラミックス材のプローブであって、前記第１接触部の変位に対応して前記第２接触部における前記電極パッドと接触する接触領域の位置が変化するように、前記筐体の内部で姿勢が変化する前記プローブと、
   前記プローブおよび前記筐体に当接して前記筐体の内部に配置され、前記筐体の内部での前記プローブの前記姿勢の変化に対応して弾性変形して、前記第１接触部の前記変位を打ち消す方向に前記プローブを付勢する弾性部と
   を備えるプローブ装置。
2. 前記プローブの全体が導電性セラミックス材である、請求項１に記載のプローブ装置。
3. 前記プローブが湾曲形状を有し、前記接触領域が前記湾曲形状の外側の弧状領域に含まれる、請求項１に記載のプローブ装置。
4. 前記プローブの硬度が、レニウムタングステンによって形成されたプローブの硬度よりも高い、請求項１に記載のプローブ装置。
5. ２つの前記プローブが絶縁性材料のシールド板を挟んで並列配置されている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のプローブ装置。
6. 絶縁性材料のシールド板によって前記プローブが両側から挟まれ、
   前記筐体に設けられた単一のスリットの内部に前記シールド板を相互に接触させた複数の前記プローブが並列配置されている、
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載のプローブ装置。

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