JP4791473B2

JP4791473B2 - 電気的接続装置

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Publication number: JP4791473B2
Application number: JP2007529169A
Authority: JP
Inventors: 仁佐藤; 清敏三浦
Original assignee: Micronics Japan Co Ltd
Current assignee: Micronics Japan Co Ltd
Priority date: 2005-08-02
Filing date: 2005-08-02
Publication date: 2011-10-12
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Description

本発明は、電気回路の電気的検査のために、被検査体である例えば集積回路の電気回路とその電気的検査を行うテスタの電気回路との接続に用いられるプローブカードのような電気的接続装置に関する。

従来のこの種の電気的接続装置の一つとして、プローブ基板と該プローブ基板から伸長する多数のプローブとが設けられたプローブ組立体を備える電気的接続装置であって前記プローブ基板の平坦性を調整可能とする電気的接続装置が提案されている（特許文献１参照）。この従来の電気的接続装置によれば、プローブ基板を支持する支持部材からプローブ基板の一部に押圧力あるいは引張り力を作用させることができる。この作用力の調整により、プローブ組立体のプローブ基板に曲がりが生じていても、プローブ基板の曲がり変形を修正することにより、該プローブ基板の平坦性を維持することができ、これにより、プローブの先端を揃えることができる。

しかしながら、特許文献１に記載の前記した従来技術によれば、プローブカード組立体の電気的接続装置への組み付け時毎に、各プローブ基板に導入された曲がり変形に応じて、全てのプローブ先端が同一平面上に位置するように調整する必要がある。プローブ組立体を電気的接続装置に組み付けた状態で、その全てのプローブの先端が被検査体の前記した対応する各電気接続端子に適正に接触するように調整する作業は繁雑であり、熟練を要する。特に、半導体ウエハ上に形成された多数の集積回路の検査では、プローブ組立体のプローブ数が著しく増大することから、このような多数のプローブが半導体ウエハ上の対応する各パッドに適正に接触するように、調整する作業は容易ではない。しかも、このような調整作業は、プローブ組立体の取り替え毎に必要となる。

そこで、本願発明者等は、先の国際特許出願（ＰＣＴ／ＪＰ２００５／００９８１２）で、プローブ基板の変形に拘わらずプローブ組立体の電気的接続装置への組み付け後におけるプローブ基板の平坦化調整作業を不要とし、プローブと被検査体の電気回路の対応する電気接続端子との確実な電気的接続を得ることができる電気的接続装置を提案した。

この電気的接続装置のプローブ組立体では、負荷を受けない自由状態で曲がり変形を生じたプローブ基板に、先端が同一面上に揃うように、プローブが形成されている。支持部材と前記プローブ基板との間に配置された配線基板を貫通する取付けボルトの締め付けにより、前記プローブ基板が前記支持部材に結合される。前記プローブ基板の基準面と前記支持部材との間には、その間に配置された前記配線基板を貫通して、筒状のスペーサが挿入される。このスペーサは、取付けボルトの締め付け時、プローブ基板の前記した変形を保持する作用をなす。そのため、プローブ基板は前記した変形を維持した状態で前記支持部材の基準面に取り付けられることから、全てのプローブの先端が同一平面上に位置する。

したがって、プローブ組立体の前記支持部材への取付け後、従来のようなプローブ基板を平坦化するための調整作業を行うことなく、全てのプローブの先端を被検査体である電気回路の各電気接続端子にほぼ均等に押し付けることができる。これにより、プローブ組立体の取り替え毎においても、従来のような前記した煩わしい平坦化調整作業が不要となり、効率的な電気的検査が可能となる。

しかしながら、この種のスペーサは、両端面が該スペーサの軸線に直角な平坦面であり、この端面を受ける例えば支持部材のたわみまたは歪みにより、該支持部材の基準面に傾きが生じているとスペーサの端面と該端面を受ける支持部材の当接面とが、スペーサの周方向で均等に当接しないことから、両者の当接関係が不安定になる。また、プローブ基板と支持部材との間に挿入される前記配線基板に形成された前記スペーサの貫通を許す貫通孔に製造誤差によって傾きが生じていると、この貫通孔に挿入されるスペーサの端面と、該端面を受ける支持部材あるいはプローブ基板の当接面との当接関係が、同様に、不安定になる。

スペーサの端面と該端面を受ける支持部材あるいはプローブ基板の当接面との当接関係が不安定であると、長期の強い振動によってプローブ基板を支持部材に支持する前記ボルトの締め付けに緩みを生じる虞があり、耐久性の低下の原因となる。

特表２００３−５２８４５９号公報

本発明の目的は、プローブ基板を支持部材に保持するためのスペーサの機能を損なうことなくプローブ基板を支持部材に確実に支持することにより、耐久性に優れた電気的接続装置を提供することにある。

本発明に係る電気的接続装置は、テスタと、該テスタによる電気的検査を受ける被検査体の電気接続端子とを接続する電気的接続装置であって、取付け基準面を有する支持部材と、前記テスタに接続される配線回路が形成され、前記支持部材の前記基準面に一方の面を対向させて配置され、また板厚方向に貫通する複数の貫通孔が形成された配線基板と、平板状のプローブ基板であってその一方の面に前記被検査体の前記接続端子に先端部を当接可能な複数のプローブを有しかつ他方の面に前記配線基板の貫通孔に対応して形成された複数のねじ穴を有し、前記他方の面が前記配線基板の他方の面に対向して配置されるプローブ基板と、該プローブ基板と前記配線基板との間に配置され前記プローブを前記配線回路の対応する部位に電気的に接続するための電気接続器と、前記プローブ基板を前記支持部材に結合すべく少なくとも前記配線基板の前記貫通孔を貫通し先端が前記ねじ穴に螺合するねじ部材と、前記プローブ基板の前記他方の面と前記支持部材の前記基準面との間で少なくとも前記配線基板を貫通して配置されかつ前記各ねじ部材に貫かれて配置される複数の筒状のスペーサとを備え、前記スペーサの一方の端面と、該端面を受ける前記支持部材または前記プローブ基板の当接面とのうち、少なくともいずれか一方が球状曲面であることを特徴とする。

本発明に係る前記電気的接続装置では、前記支持部材と前記プローブ基板との間で前記配線基板の前記貫通孔を貫通して配置される前記スペーサはその一端を前記支持部材の前記基準面に当接させ、また他端を前記プローブ基板の前記他方の面に当接させて配置される。前記スペーサの一方の端面と、該端面を受ける前記支持部材または前記プローブ基板の当接面とのうち、少なくともいずれか一方は球状曲面である。

たとえば、前記支持部材のたわみまたは歪みにより、該支持部材の基準面に傾きが生じていても、前記スペーサの前記基準面に当接する一端を球状曲面とすることにより、相互に平坦な端面が角度的に当接する状態に比較して、両者間に安定した当接状態を保持することができる。また、例えば、前記スペーサを受け入れる前記貫通孔が規定よりずれてわずかに傾斜して形成され、そのために、該貫通孔に案内される前記スペーサの軸線がたとえ該スペーサの端面を受ける前記当接面との直角関係に誤差が生じても、相互に平坦な端面が角度的に当接する状態に比較して、当接面のいずれか一方の球状曲面が他方の例えば平坦面との間で安定した当接状態を保持することができる。

したがって、前記スペーサの一端の端面と該端面を受ける前記当接面とのいずれか一方を球状曲面とすることにより、両者の安定した当接状態を保持できることから、たとえ振動のような外力が前記ねじ部材あるいは前記スペーサに作用しても、前記ねじ部材の締め付けが容易に緩むことはなく、前記プローブ基板を前記支持部材に確実に支持することができる。

前記プローブ基板として、負荷を受けない自由状態で曲がり変形を生じているものを用いることができる。この場合、前記プローブは前記プローブ基板がその前記変形を保持した状態でそれぞれの先端を同一面上に位置させるように形成される。また、前記スペーサは、前記プローブ基板の前記変形を保持する作用をなし、これにより、前記プローブ基板の曲がり変形を調整することなく、前記プローブの先端を同一面上に保持することができる。このようなプローブ基板では、前記した所定の変形を確実に保持し、これによりプローブ先端を同一面上に揃える上で、前記したように、安定した当接状態を保持できる前記スペーサは、特に有用である。

曲がり変形を生じた前記プローブ基板の前記他方の面に、前記ねじ部材の先端をそれぞれ受け入れる前記ねじ穴を有する複数のアンカー部を形成し、前記アンカー部の頂面を前記プローブ基板の前記変形を保持した状態で同一平面上に位置する平坦面とすることができる。これにより、プローブ先端を同一面上に揃えるために、前記プローブ基板の曲がり変形に拘わらず、前記スペーサに同一長のものを用いることが可能となる。

前記スペーサの前記アンカー部の頂面に当接する端面を凸状の球状曲面とすることができる。

また、前記スペーサの前記支持部材の基準面に当接する端面を凸状の球状曲面とすることができる。

あるいは、前記スペーサの前記アンカー部の頂面に当接する端面および前記支持部材の基準面に当接する端面の両者を凸状の球状面とすることができる。

前記スペーサと該スペーサの一方の端面を受ける前記アンカー部の頂面との間に、前記ねじ部材の貫通を許す座金を配置することができる。該座金の前記アンカー部の頂面に対向する一方の面を平坦面とし、前記スペーサの前記端面を受ける他方の面を球状曲面とすることができる。

前記した座金を用いた場合、前記スペーサの前記一方の端面を凸状の球状曲面とし、該一方の端面を受ける前記座金の前記他方の面を凹状の球状曲面とすることができる。

また、前記した座金を用いた場合、前記支持部材の前記基準面に対向する前記スペーサの端面を平坦面とすることができる。

さらに、前記した座金を用いた場合、前記支持部材の前記基準面に対向する前記スペーサの端面を凸状の球状曲面とすることができる。

前記スペーサと該スペーサの一方の端面を受ける前記アンカー部の頂面との間に、前記ねじ部材の貫通を許す座金を配置し、直径方向に前記ねじ部材の貫通を許す貫通孔が形成された球体を前記座金として用いることができる。

前記プローブ基板をセラミック板と、該セラミック板の一方の面に形成された多層配線層とで構成することができる。多層配線層の表面に、前記プローブのための複数のプローブランドを前記セラミック板から遠ざかる方向へ突出して形成することができる。また、該各プローブランドの突出する端面から前記各プローブが伸長する。前記プローブランドの前記端面は、前記プローブ基板の前記変形を保持した状態で同一平面上に位置する。この構成により、前記セラミック板に曲がり変形が生じていても、その曲がり変形を保持した状態で、同一長のプローブを用いてその先端を同一面上に揃えることができる。

本発明に係る電気的接続装置によれば、プローブ基板を支持部材に保持するためのスペーサを安定して配置することができ、振動による緩みを防止して、プローブ基板を支持部材に確実に支持することができるので、耐久性の向上を図ることができる。

本発明に係る電気的接続装置の一実施例を分解して示す斜視図である。図１に示した電気的接続装置の断面図である。図１に示したスペーサと座金とを示す斜視図である。図１に示したスペーサと座金との当接関係を示す断面図であり、（ａ）はスペーサを受け入れる貫通孔が傾斜しておらず、支持部材の基準面も傾いていない状態を示し、（ｂ）はスペーサを受け入れる貫通孔が傾斜している状態を示し、（ｃ）は支持部材の基準面が傾いている状態を示す。本発明に係る他の実施例を示す図３と同様な図面である。本発明に係る他の実施例を示す球体座金の斜視図である。本発明のさらに他の実施例を示すスペーサの正面図である。図７に示したスペーサを組み込んだ本発明に係る電気的接続装置の一部を拡大して示す断面図である。図７に示したスペーサを座金と共に組み込んだ図８と同様な図面である。

本発明に係る電気的接続装置１０が、図１に分解して示されている。この電気的接続装置１０は、下面１２ａが平坦な取付け基準面となる平板状の支持部材１２と、該支持部材の取付け面１２ａに保持される円形平板状の配線基板１４と、該配線基板１４に電気接続器１６を経て電気的に接続されるプローブ組立体１８と、電気接続器１６を受け入れる中央開口２０ａが形成されたベースリング２０と、該ベースリングの中央開口２０ａの縁部と共同してプローブ組立体１８の縁部を挟持する固定リング２２とを備える。この固定リング２２は、その中央部に、プローブ組立体１８の後述するプローブ１８ｂの露出を許す中央開口２２ａを有する。

これらの部材１２〜２２は、図２に示すように、一体的に組み付けられ、例えば半導体ウエハ２４に作り込まれた多数のＩＣ回路（図示せず）の電気的検査のために、該ＩＣ回路の接続端子である各接続パッド２４ａをテスタ２６の電気回路（図示せず）に接続するのに用いられる。

配線基板１４は、図１に示すように、全体的に円形板状の例えばポリイミド樹脂板からなり、その上面１４ａの環状周部には、テスタ２６の前記電気回路に接続される多数のコネクタ２８が環状に整列して配置されている。配線基板１４の下面１４ｂの中央部には、コネクタ２８に対応する多数の接続端子（図示せず）が矩形マトリクス状に配列されており、前記ポリイミド樹脂板内に形成された図示しないが従来よく知られた配線回路を経て、各コネクタ２８と、配線基板１４の前記各接続端子とが相互に電気的に接続される。

支持部材１２は、これらコネクタ２８ーの露出を許す例えばステンレス板からなる枠部材であり、その下面１２ａが配線基板１４の上面１４ａに当接して配置されている。

プローブ組立体１８は、基本的には、図２に示すように、プローブ基板１８ａと、該プローブ基板の下面に形成された多数のプローブ１８ｂとを備える。プローブ基板１８ａは、従来よく知られているように、例えばセラミック板からなる基板部材３０と、該基板部材すなわちセラミック板の下面に形成された多層配線層３２とを備える。

セラミック板３０には、電気接続器１６を介して配線基板１４の対応する前記接続端子に接続される導電路（図示せず）が形成されている。多層配線層３２の下面には、従来よく知られているように、該多層配線層の配線路を経てセラミック板３０の対応する前記導電路に接続されたプローブランド３４が形成されており、各プローブランド３４にプローブ１８ｂが固着されている。

電気接続器１６は、図示の例では、ポゴピンタイプの電気接続器であり、電気絶縁性を示す板状部材から成るポゴピンブロック１６ａ内に収容された導電性の圧縮コイルばね１６ｂを経て、各一対のポゴピン１６ｃ、１６ｄが配線基板１４の前記接続端子と、セラミック板３０の対応する前記導電路を接続する。この電気接続器１６を経てプローブ組立体１８の各プローブ１８ｂが対応するコネクタ２８に接続されている。

したがって、プローブ１８ｂの先端が被検査体である半導体ウエハ２４の接続パッド２４ａに当接されると、該接続パッドは対応するコネクタ２８を経て、テスタ２６に接続されることから、該テスタによる半導体ウエハ２４の前記電気回路の電気的検査が行える。

前記した電気的接続装置１０は、多数の雄ねじ部材からなるボルト３６〜４２によって組み立てられている。すなわち、この支持部材１２には、図２に示すように、配線基板１４を貫通して配置されるボルト３６により、電気接続器１６が取り付けられている。ボルト３６は、その先端が支持部材１２に形成された雌ねじ穴４４に螺合することにより、電気接続器１６のポゴピンブロック１６ａと、支持部材１２との間で配線基板１４を挟持する。

また、ベースリング２０および固定リング２２は、ベースリング２０に形成された雌ねじ穴４６に先端が螺合するボルト３８により、プローブ組立体１８のプローブ基板１８ａの縁部を挟持するように相互に結合されている。このベースリング２０は、支持部材１２および配線基板１４を貫通し、ベースリング２０に先端が螺合するボルト４０（図１参照）により、支持部材１２に固定されている。

前記したように、プローブ組立体１８のプローブ基板１８ａの縁部はベースリング２０および固定リング２２により挟持される。この縁部を挟持されるプローブ基板１８ａの基板部材であるセラミック板３０に前記した導電路を形成するとき、または多層配線層３２を形成するとき、その製造工程の熱と外力とによって平坦なセラミック板３０に例えば波状の曲がり変形を生じることがある。あるいは、前記導電路及び多層配線層３２の形成前に、セラミック板３０自体に曲がり変形を生じることがある。そのような基板部材３０の変形によるプローブ基板１８ａの変形は、該プローブ基板にたとえ外力が作用していない自由状態であっても保持される。

本発明に係るプローブ組立体１８は、そのようなプローブ基板１８ａの変形に拘わらず、図２に示すように、該変形を維持した自由状態で、全てのプローブ１８ｂの先端が同一平面Ｐ１上に整列するように、予め揃えられている。この平面Ｐ１は、基板部材であるセラミック板３０に変形が生じていない場合に得られる平坦なセラミック板の仮想平面Ｐに平行とすることが望ましい。

このように各先端が揃えられたプローブ１８ｂを有するプローブ組立体１８は、そのプローブ基板１８ａに変形を保持した状態で、複数のボルト４２を介して支持部材１２に支持されている。

このボルト４２による支持のために、セラミック板３０の上面すなわちプローブ基板１８ａの上面には、各ボルト４２の先端部を受け入れる雌ねじ穴４８を有するアンカー部５０が形成されている。

各アンカー部５０の頂面は、平坦であり、プローブ基板１８ａに前記した曲がり変形が保持された自由状態で、前記仮想平面Ｐに平行な同一平面Ｐ２に一致するように、揃えられている。したがって、各アンカー部５０の高さ寸法は、曲がりを生じたプローブ基板１８ａの各アンカー部５０が設けられた部分の高さ位置に応じて、異なる高さ寸法を有する。

このアンカー部５０の平坦な頂面と、支持部材１２の平坦な取付け基準面１２ａとの間隔を適正に保持するために、相互に等しい高さ寸法を有する複数の筒状のスペーサ５２が適用されている。また、各アンカー部５０に対応して配線基板１４には、スペーサ５２を受け入れる貫通孔５４が配線基板１４の板厚方向に貫通して形成されている。さらに、ポゴピンブロック１６ａには、貫通孔５４に整合する貫通孔５６が形成されている。

各ボルト４２は、その頭部４２ａを支持部材１２の側に位置させてスペーサ５２を貫通して配置され、その軸部４２ｂの先端部分が対応するアンカー部５０の雌ねじ穴４８に螺合する。

図２に示す例では、スペーサと該スペーサの下端を受けるアンカー部５０の頂面には、筒状あるいは環状の座金５８が適用されている。したがって、この場合、スペーサ５２の長さ寸法は、支持部材１２の取付け面１２ａとアンカー部５０の頂面との間の予め設定された間隔寸法から座金５８の高さ分を差し引いた値に設定されている。

スペーサ５２の上端面５２ａは、図３に示されているように、支持部材１２の平坦な取付け基準面１２ａに対応して、スペーサ５２の軸線に直角な平坦面に形成されている。他方、その下端面５２ｂは、例えばスペーサ５２の重心を中心として半径Ｒで規定される球面に沿った凸状の球状曲面である。

また、スペーサ５２の下端面５２ｂを受ける座金５８の上面５８ａは、スペーサ５２の凸状の球状曲面を規定したと同一半径Ｒによって規定される凹状の球状曲面である。したがって、スペーサ５２および座金５８は、互いの軸線を一致された状態でスペーサ５２の下端面５２ｂおよび座金５８の上面５８ａを相互に枢動可能に適合される。他方、アンカー部５０の平坦な頂面に対向する座金５８の下面５８ｂは、座金５８の中心軸線と直角な平坦面である。

このようなスペーサ５２および座金５８は、図４（ａ）ないし図４（ｂ）に示されているように、スペーサ５２の平坦な上端面５２ａが支持部材１２の取付け基準面１２ａに当接し、座金５８の平坦な下端面５８ｂがアンカー部５０の平坦な頂面に当接し、かつ凸状の球状曲面５２ｂおよび凹状の球状曲面５８ａが相互の嵌合により当接した状態で配置され、プローブ基板１８ａの前記した曲がり変形を保持すべく、それぞれを貫通するボルト４２（図２参照）により、支持部材１２とプローブ基板１８ａとの間で締め付けられる。

このとき、図４（ａ）に示されているように、支持部材１２にたわみまたは歪みが生じておらず、その取付け面１２ａがボルト４２の軸線４２ｘに直角に維持されており、また貫通孔５４に製造誤差による傾きが生じていない場合、スペーサ５２および座金５８はそれぞれの軸線を一致させるように、整列した配置状態でボルト４２に締め付けられる。また、前記したようにスペーサ５２の平坦な上端面５２ａは支持部材１２の平坦な取付け面１２ａと均等に当接し、また座金５８の平坦な下端面５８ｂはアンカー部５０の平坦な頂面と均等に当接する。さらに、スペーサ５２および座金５８はそれぞれの凸状球状曲面５２ｂおよび凹状球状曲面５８ａで相互に接合する。

したがって、スペーサ５２は座金５８と共に支持部材１２およびプローブ基板１８ａ間で安定して保持され、その結果、プローブ基板１８ａはその変形を保持した状態で確実に支持部材１２に支持されることから、各プローブ１８ｂの先端は同一面Ｐ１（図２参照）上に確実に保持される。

図４（ｂ）は、スペーサ５２を受け入れる貫通孔５４の軸線が製造誤差によってボルト４２の軸線４２ｘに関して角度θ１の傾きを有する場合の例を示す。この場合、貫通孔５４の案内作用によって、スペーサ５２の軸線は、ボルト４２の軸線４２ｘに関して角度θ１の傾斜することから、スペーサ５２の上端面５２ａと支持部材１２の取付け面１２ａとの安定性はわずかに低下する。

しかしながら、スペーサ５２の下端面５２ｂは座金５８の対応する上面５８ａで確実に受け止められることから、スペーサ５２は従来のような振動によってがた付きを生じることはなく、スペーサ５２は座金５８と共に、プローブ基板１８ａの変形を保持すべく、支持部材１２およびプローブ基板１８ａ間を適正に保持する。これにより、各プローブ１８ｂの先端が図４（ａ）におけると同様に同一面上に確実に保持される。

図４（ｃ）は、支持部材１２にたわみまたは歪みが生じ、そのため、取付け面１２ａが角度θ２で傾斜した場合の例を示す。この場合、スペーサ５２はその上端面５２ａが傾斜した取付け面１２ａに沿うように、角度θ２で傾斜するが、図４（ｂ）に沿って説明したと同様に、スペーサ５２の下端面５２ｂは座金５８の対応する上面５８ａで確実に受け止められることから、スペーサ５２は従来のような振動よってがた付きを生じることはなく、スペーサ５２は座金５８と共に、プローブ基板１８ａの変形を保持すべく、支持部材１２およびプローブ基板１８ａ間を適正に保持する。これにより、各プローブ１８ｂの先端が図４（ａ）におけると同様に同一面上に確実に保持される。

前記したところでは、スペーサ５２の下端面５２ｂを凸状の球状面とし、該下端面を受ける座金５８の上端面５８ａをこれに対応する凹状の球状面とした例を示した。これに代えて、図５に示すように、スペーサ５２の下端面５２ｂを凹状の球状面とし、該下端面を受ける座金５８の上端面５８ａをこれに対応した凸状の球状面とすることができる。

また、図５に示した筒状あるいは環状の座金５８に代えて、図６に示すように、ボルト４２を受け入れるための貫通孔７８ａが直径方向に形成された球体７８からなる座金を用いることができる。この球体座金７８は、前記したと同様に、その上端で、スペーサ５２の下端面である凹状の球状面５２ｂを受け入れると共に、下端の全周でアンカー部５０の頂面に当接することから、前記した例におけると同様に、従来のような振動によるスペーサ５２のがた付きを確実に防止することができる。したがって、前記した例におけると同様に、支持部材１２およびプローブ基板１８ａ間を適正に保持することにより、各プローブ１８ｂの先端が同一面上に確実に保持される。

図７は、上端面７２ａおよび下端面７２ｂの両端が凸状の球状面に形成されたスペーサ７２の例を示す。このスペーサ７２は、図８に示すように、座金を用いることなく、その凸状球状面である上端面７２ａを支持部材１２の取付け面１２ａに当接させ、またその凸状球状面である下端面７２ｂをアンカー部５０の頂面に当接させて配置される。

このスペーサ７２によれば、その両端が凸状球状面であることから、たとえ取付け面１２ａが傾斜しても、あるいは貫通孔５４が製造誤差により傾斜しても、球状曲面を有する座金５８を用いることなく、わずかに傾いたスペーサ７２のそれぞれの端面を、その全周で対応する支持部材１２の取付け面１２ａあるいはアンカー部５０の頂面に当接させることができる。これにより、単純な構成でもって、確実にスペーサ５２のがた付きを防止することができるので、前記した例におけると同様に、支持部材１２およびプローブ基板１８ａ間を適正に保持し、各プローブ１８ｂの先端を同一面上に確実に保持することができる。

また、図８に示すように、両端が凸状球状面であるスペーサ７２を上面５８ａが凹状曲面の座金５８と組み合わせて用いることができる。

さらに、前記したところでは、スペーサ７２の端面を凸状曲面とした例を示したが、これに代えて、スペーサ７２の両端面を軸線に直角な平坦面または凹状球状面とし、該平坦面を受ける支持部材１２の取付け面１２ａあるいはアンカー部５０の頂面を凸状の球状面とすることができ、また座金５８、７８との組み合わせで種々の組み合わせを採用することができる。

また、本発明に係る前記スペーサは、プローブ基板の曲がり変形を修正するための調整機構を有する電気的接続装置に適用することができる。

１０電気的接続装置
１２支持部材
１４配線基板
１６電気接続器
１８プローブ組立体
１８ａプローブ基板
１８ｂプローブ
２４被検査体（半導体ウエハ）
２６テスタ
３４プローブランド
４８雌ねじ穴
５０アンカー部
５２、７２スペーサ
５４貫通孔
５８、７８座金

Claims

テスタと、該テスタによる電気的検査を受ける被検査体の電気接続端子とを接続する電気的接続装置であって、
取付け基準面を有する支持部材と、前記テスタに接続される配線回路が形成され、前記支持部材の前記基準面に一方の面を対向させて配置され、また板厚方向に貫通する複数の貫通孔が形成された配線基板と、平板状のプローブ基板であってその一方の面に前記被検査体の前記接続端子に先端部を当接可能な複数のプローブを有しかつ他方の面に前記配線基板の貫通孔に対応して形成された複数のねじ穴を有し、前記他方の面が前記配線基板の他方の面に対向して配置されるプローブ基板と、該プローブ基板と前記配線基板との間に配置され前記プローブを前記配線回路の対応する部位に電気的に接続するための電気接続器と、前記プローブ基板を前記支持部材に結合すべく少なくとも前記配線基板の前記貫通孔を貫通し先端が前記ねじ穴に螺合するねじ部材と、前記プローブ基板の前記他方の面と前記支持部材の前記基準面との間で少なくとも前記配線基板を貫通して配置されかつ前記各ねじ部材に貫かれて配置される複数の筒状のスペーサとを備え、前記スペーサの一方の端面と、該端面を受ける前記支持部材または前記プローブ基板の当接面とのうち、少なくともいずれか一方が球状曲面である、電気的接続装置。
前記プローブ基板は負荷を受けない自由状態で曲がり変形を生じ、前記プローブは前記プローブ基板がその前記変形を保持した状態でそれぞれの先端を同一面上に位置させ、前記スペーサは前記プローブ基板の前記変形を保持することにより、前記プローブの先端を同一面上に保持する作用をなす、請求項１に記載の電気的接続装置。
前記プローブ基板の前記他方の面には、前記ねじ部材の先端をそれぞれ受け入れる前記ねじ穴を有する複数のアンカー部が形成されており、前記アンカー部の頂面は、前記プローブ基板の前記変形を保持した状態で同一平面上に位置する平坦面である、請求項２に記載の電気的接続装置。
前記スペーサの前記アンカー部の頂面に当接する端面は、凸状の球状曲面である請求項３に記載の電気的接続装置。
前記スペーサの前記支持部材の基準面に当接する端面は、凸状の球状曲面である請求項３に記載の電気的接続装置。
前記スペーサは前記アンカー部の頂面に当接する端面および前記支持部材の基準面に当接する端面の両者が凸状の球状面である請求項３に記載の電気的接続装置。
前記スペーサと該スペーサの一方の端面を受ける前記アンカー部の頂面との間には、前記ねじ部材の貫通を許す座金が配置されており、該座金の前記アンカー部の頂面に対向する一方の面は平坦面であり、前記スペーサの前記端面を受ける他方の面は、球状曲面である請求項３に記載の電気的接続装置。
前記スペーサの前記一方の端面は凸状の球状曲面を有し、該一方の端面を受ける前記座金の前記他方の面は凹状の球状曲面である請求項７に記載の電気的接続装置。
前記支持部材の前記基準面に対向する前記スペーサの端面は平坦面である請求項８に記載の電気的接続装置。
前記支持部材の前記基準面に対向する前記スペーサの端面は、凸状の球状曲面を有する請求項８に記載の電気的接続装置。
前記スペーサと該スペーサの一方の端面を受ける前記アンカー部の頂面との間には、前記ねじ部材の貫通を許す座金が配置されており、前記座金は、直径方向に前記ねじ部材の貫通を許す貫通孔が形成された球体からなる請求項３に記載の電気的接続装置。
前記プローブ基板は、セラミック板と、該セラミック板の一方の面に形成された多層配線層とを備え、該多層配線層の表面には、前記プローブのための複数のプローブランドが前記セラミック板から遠ざかる方向へ突出して形成されており、該各プローブランドの突出する端面から前記各プローブが伸長し、前記プローブランドの前記端面は、前記プローブ基板の前記変形を保持した状態で同一平面上に位置する、請求項２に記載の電気的接続装置。