JP6546719B2 - 接触検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、半導体集積回路の通電試験等に用いる接触検査装置に関するものである。

従来、半導体集積回路のような被検査体では、該被検査体が仕様書通りに製造されているか否かの通電試験が行われる。この種の通電試験は、被検査体の被検査部に個々に押圧される複数の接触子を備えた、プローブカード、プローブユニット、プローブブロック等の接触検査装置を用いて行われる。この種の接触検査装置は、被検査体の被検査部と、テスターとを電気的に接続し、検査を行うために用いられる。

この種の接触検査装置では、複数の接触子を被検査体の被検査部に対して接触した状態で押圧することにより電気的に接続を確立する。しかしながら、半導体集積回路の微細化、複雑化に伴って被検査体の被検査部を検査する接触子もそのサイズが微細化し、被検査体を検査する際の押圧力が大きいと座屈し、あるいは隣り合う接触子と接触して短絡し、正常に被検査体の検査を行えなくなる虞がある。

そこで、各接触子において伸縮部を設け、当該伸縮部が延び縮みすることにより、被検査体の検査時に接触子に作用する押圧力の一部を吸収し、接触子が座屈することや隣り合う接触子と接触して短絡することを抑制することができる接触検査装置がある（特許文献１参照）。

特開２０１０−２８１５８３号公報

図２１に示すようにこの接触検査装置１００では、被検査体１０２の被検査部１０４に接触する筒状のプローブ１０６と、当該プローブ１０６の先端部を所定の位置に案内するヘッド部１０８と、プローブ１０６の中間部を保持する保持部１１０と、プローブ１０６の後端部を案内するベース部１１２と、当該ベース部１１２に案内されたプローブ１０６の後端部と電気的に接続する電極部１１４とを備えている。

プローブ１０６において、当該プローブ１０６の先端部と中間部との間及び中間部と後端部との間には螺旋状に切り込みが入れられ、伸縮部１１６が形成されている。したがって、プローブ１０６が被検査体１０２の被検査部１０４に押しつけられた際、伸縮部１１６がプローブ１０６の軸線方向に撓むことにより、押圧力の一部を吸収し、プローブ１０６と被検査部１０４との間の押圧力を適切なものとすることができる。

ところで、被検査体１０２の被検査部１０４には、図２２（Ａ）ないし図２３のようにバンプ１０４と呼ばれるボール状のハンダで形成されているものがあり、その表面には酸化膜層が形成されている。また、プローブ１０６の先端部は図２２（Ａ）に示すように平坦状に形成されている。

したがって、プローブ１０６の先端部と被検査部（以下、バンプという。）１０４とは一点で接触することになる。その結果、プローブ１０６とバンプ１０４とは、バンプ１０４表面の酸化膜層を通して一点で接触することから、電気的接続が不安定な状態となる虞がある。図２２（Ｂ）に示すようにプローブ１０６の先端を截頭円錐状に形成した場合においても同様に電気的接続が不安定な状態となる虞がある。

図２３のようにプローブ１０６の先端形状を王冠（クラウン）状とした場合、プローブ１０６の先端とバンプ１０４とは多点接触となる。しかしながら、プローブ１０６とバンプ１０４との位置がずれていると、プローブ１０６が軸線方向と交差する方向に傾いてバンプ１０４と接触することとなる。これにより、プローブ１０６の先端の接触点の一部がバンプ１０４と接触しなくなり、接触点が減少する。これにより、プローブ１０６とバンプ１０４との電気的接続が不安定な状態となる虞がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、接触子と被検査体との電気的接続を安定させることができる接触検査装置を提供することを目的とする。

上記課題を達成するため、本発明の第１の態様の接触検査装置は、被検査体に接触して検査を行う接触子を備える接触検査装置であって、前記接触子は、基体部分と、被検査体と接触する先端部分と、を備え、前記先端部分は、可撓性を有する複数の端子を備え、前記複数の端子は、当該端子が前記被検査体に押し付けられた状態で、前記接触子の軸線方向にかかる圧縮力を受けて前記軸線方向と交差する方向に撓むように構成され、当該接触検査装置は、前記接触子の前記先端部分が前記被検査体に押し付けられた状態で、前記複数の端子がそれぞれ撓むことにより前記被検査体を押圧し、各端子と前記被検査体とが電気的に接続されることを特徴とする。

本態様によれば、接触子の先端部分には、可撓性を有する複数の端子を備えている。当該複数の端子は、接触子の先端部分が被検査体に押し付けられた状態で、各端子が当該接触子の軸線方向にかかる圧縮力を受けて軸線方向と交差する方向に撓むので、各端子は被検査体の表面の酸化膜層を擦り、被検査体の導電体層を露出させる。この状態で、各端子は、それぞれ被検査体を押圧することになる。したがって、各端子が被検査体の導電体層と確実に接触するので、接触子と被検査体との電気的接続を安定させることができる

本発明の第２の態様の接触検査装置は、第１の態様において、前記複数の端子は前記接触子の軸線方向において螺旋状に延びていることを特徴とする。

本態様によれば、複数の端子が接触子の軸線方向にそれぞれ螺旋状に延びて形成されていることから、接触子の先端部分が被検査体に押し付けられた際、各端子が当該接触子の軸線方向にかかる圧縮力を受けて、軸線方向に撓むとともに軸線方向と交差する方向にも撓むので、被検査体の表面の酸化膜層を擦り、被検査体の導電体層を露出させることができる。その結果、各端子と被検査体との電気的接続をより確実なものとすることができる。

また、各端子がそれぞれ独立して撓むので全ての端子が確実に被検査体と接触することができる。その結果、接触子と被検査体との間で多点接触となり、電気的接続の安定性を向上させることができる。

本発明の第３の態様の接触検査装置は、第１の態様において、前記複数の端子は前記接触子の軸線方向において直線状に延びていることを特徴とする。

本態様によれば、複数の端子が接触子の軸線方向にそれぞれ直線状に延びて形成されていることから、接触子の先端部分が被検査体に押し付けられた際、各端子が当該接触子の軸線方向にかかる圧縮力を受けて、軸線方向と交差する方向に撓むので、被検査体の表面の酸化膜層を擦り、被検査体の導電体層を露出させることができる。その結果、各端子と被検査体との電気的接続をより確実なものとすることができる。

また、各端子がそれぞれ独立して撓むので全ての端子が確実に被検査体と接触することができる。その結果、接触子と被検査体との間で多点接触となり、電気的接続の安定性を向上させることができる。

本発明の第４の態様の接触検査装置は、第１の態様において、前記複数の端子は前記接触子の軸線方向においてＳ字状に延びていることを特徴とする。

本態様によれば、複数の端子が接触子の軸線方向にそれぞれＳ字状に延びて形成されていることから、接触子の先端部分が被検査体に押し付けられた際、各端子が当該接触子の軸線方向にかかる圧縮力を受けて、軸線方向と交差する方向に撓むので、被検査体の表面の酸化膜層を擦り、被検査体の導電体層を露出させることができる。その結果、各端子と被検査体との電気的接続をより確実なものとすることができる。

また、各端子がそれぞれ独立して撓むので全ての端子が確実に被検査体と接触することができる。その結果、接触子と被検査体との間で多点接触となり、電気的接続の安定性を向上させることができる。

本発明の第５の態様の接触検査装置は、第１から第４のいずれか一の態様において、前記複数の端子の先端側には前記被検査体と接触する際に前記端子の撓む方向を規定する案内面が設けられていることを特徴とする。

本態様によれば、各端子の先端側には前記被検査体と接触する際に前記端子の撓む方向を規定する案内面が設けられている。各端子の案内面は被検査体に押しつけられた状態となるので、端子と被検査体との間の接触領域が増大し、端子と被検査体とは点接触ではなく面接触あるいは線接触となる。したがって、接触子と被検査体との電気的接続をより安定させることができる。

本発明の第６の態様の接触検査装置は、第２の態様において、前記接触子の前記先端部分が前記被検査体に押し付けられた状態で前記螺旋状の端子は、前記軸線方向に撓み、当該軸線方向において隣り合う前記端子と接触することを特徴とする。

本態様によれば、接触子の先端部分が被検査体に押し付けられた状態で螺旋状の端子が軸線方向に撓む。そして、当該軸線方向において隣り合う端子と接触する。これにより、接触子における導電経路が端子の先端から螺旋状に沿って基体部分に延びるのではなく軸線方向に沿うようになるため、導電経路の距離が短くなり、電気抵抗が小さくなる。これにより、接触検査装置の電気特性を向上させることができる。

本発明の第７の態様の接触検査装置は、第６の態様において、前記複数の端子の先端側には前記被検査体と接触する際に前記端子の撓む方向を規定する案内面が設けられていることを特徴とする。
本態様によれば、第５の態様と同様の効果を得ることができる。

本発明の第８の態様の接触検査装置は、第１から第７のいずれか一の態様において、前記接触子の前記基体部分の径寸法は前記先端部分の径寸法よりも大きいことを特徴とする。

本態様によれば、接触子の基体部分の径寸法は先端部分の径寸法よりも大きいので、基体部分の剛性を高めることができ、接触子が被検査体に接触して傾いた際に座屈する虞を低減することができる。その結果、接触子の寿命を向上させることができ、ひいては接触検査装置の寿命を向上させることができる。

本発明の第９の態様の接触検査装置は、第１から第８のいずれか一の態様において、前記基体部分には前記軸線方向に沿って少なくとも一つのスリットが設けられていることを特徴とする。

本態様によれば、基体部分には軸線方向に沿って少なくとも一つのスリットが設けられているので、当該スリットが接触子に作用するねじれや接触子の傾きを吸収することができ、接触子の寿命を向上させることができる。また、接触子の破損等も抑制することができるので、接触検査装置の寿命を向上させることができる。

本発明の第１０の態様の接触検査装置は、第９の態様において、前記スリットは前記軸線方向において螺旋状に設けられていることを特徴とする。

本態様によれば、スリットが軸線方向において螺旋状に設けられているので、接触子に作用するねじれや接触子の傾きを吸収するだけでなく、軸線方向に作用する押圧力の一部も吸収することができ、接触子の寿命を向上させることができる。また、接触子の破損等も抑制することができるので、接触検査装置の寿命を向上させることができる。

本発明の第１１の態様の接触検査装置は、第９の態様において、前記スリットは前記軸線方向において直線状に設けられていることを特徴とする。

本態様によれば、スリットが軸線方向において直線状に設けられている当該スリットが接触子に作用するねじれや接触子の傾きを吸収することができ、接触子の寿命を向上させることができる。また、接触子の破損等も抑制することができるので、接触検査装置の寿命を向上させることができる。

本発明に係る接触検査装置の側面図。 （Ａ）は第１の実施例に係る接触子の正面図であり、（Ｂ）は第１の実施例に係る接触子の背面図。 （Ａ）は第１の実施例に係る接触子の平面図とその拡大図であり、（Ｂ）は第１の実施例に係る接触子の下面図とその拡大図。 （Ａ）は第１の実施例に係る接触子の右側面図であり、（Ｂ）は第１の実施例に係る接触子の左側面図。 （Ａ）は第１の実施例に係る接触子の前方斜視図であり、（Ｂ）は第１の実施例に係る接触子の後方斜視図。 （Ａ）は第１の実施例に係る接触子とバンプとの接触状態を示す斜視図であり、（Ｂ）は接触部分の拡大図。 接触子とバンプとの接触状態における側断面図。 （Ａ）は第１の実施例に係る接触子とバンプとが位置ずれした状態における接触状態を示す斜視図であり、（Ｂ）は接触子が軸線方向に弾性変形した状態を示す斜視図。 第１の実施例の変更例に係る接触子の先端部分に設けられた案内面を示す拡大図。 （Ａ）は第２の実施例に係る接触子の正面図であり、（Ｂ）は第２の実施例に係る接触子の背面図。 （Ａ）は第２の実施例に係る接触子の平面図とその拡大図であり、（Ｂ）は第２の実施例に係る接触子の下面図とその拡大図。 （Ａ）は第２の実施例に係る接触子の右側面図であり、（Ｂ）は第２の実施例に係る接触子の左側面図。 （Ａ）は第２の実施例に係る接触子の前方斜視図であり、（Ｂ）は第２の実施例に係る接触子の後方斜視図。 （Ａ）は第３の実施例に係る接触子の正面図であり、（Ｂ）は第３の実施例に係る接触子の背面図。 （Ａ）は第３の実施例に係る接触子の平面図とその拡大図であり、（Ｂ）は第３の実施例に係る接触子の下面図とその拡大図。 （Ａ）は第３の実施例に係る接触子の右側面図であり、（Ｂ）は第３の実施例に係る接触子の左側面図。 （Ａ）は第３の実施例に係る接触子の前方斜視図であり、（Ｂ）は第３の実施例に係る接触子の後方斜視図。 第４の実施例に係る接触子を示す斜視図。 第４の実施例に係る接触子のバンプとの接触状態を示す斜視図。 第５の実施例に係る接触子を示す斜視図。 従来技術に係る接触検査装置の側面図。 （Ａ）は従来技術に係る接触子の先端が平坦状である場合のバンプとの接触状態を示す斜視図であり、（Ｂ）は従来技術に係る接触子の先端が円錐状である場合のバンプとの接触状態を示す斜視図。 従来技術に係る接触子の先端が王冠（クラウン）状である場合のバンプとの接触状態を示す斜視図

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施例において同一の構成については、同一の符号を付し、最初の実施例においてのみ説明し、以後の実施例においてはその構成の説明を省略する。

＜＜＜接触検査装置の概要＞＞＞
図１は「接触検査装置」の一実施形態であるプローブカード１０を示している。プローブカード１０は、プローブ基板１２と、平面基準体１４と、プローブヘッド１６と、複数の接触子１８とを備えている。また、プローブカード１０は、図示しないテスターに電気的に接続されるとともに前記テスターに対して揺動可能に当該テスターに取り付けられている。

本実施例においてプローブ基板１２は、円盤状（円形）に形成され、図示しないがセラミックス基板と配線基板とを備える多層基板として構成されている。プローブ基板１２において図１における−Ｚ軸方向側の面（以下、下面という。）１２ａには、複数の導電性部が設けられている。

また、図示しないが、プローブ基板１２内には、複数の配線路が設けられている。前記配線路の一端は下面１２ａに設けられた前記導電性部（図示せず）を介して各接触子１８に電気的に接続されている。前記配線路の他端は、プローブ基板１２の＋Ｚ軸方向側の面（以下、上面という。）１２ｂに設けられた複数の導電性部（図示せず）に接続されている。上面１２ｂに設けられた前記導電性部（図示せず）は、それぞれテスター（図示せず）に接続されている。

プローブ基板１２の上面１２ｂには、平面基準体１４が取り付けられている。平面基準体１４は、円盤状に形成され、金属部材から構成されている。また、平面基準体１４の−Ｚ軸方向側の面、つまりプローブ基板１２の上面１２ｂと対向する下面は、平面１４ａとして形成されている。平面基準体１４の平面１４ａは、所定の平面度（例えば３０μｍ）以下となるように形成されている。平面基準体１４に取り付けられたプローブ基板１２は、平面１４ａの平面度に倣うので、平面基準体１４はプローブ基板１２の平面度を規定する。

また、プローブ基板１２において下面１２ａにはプローブヘッド１６が取り付けられている。プローブヘッド１６は、上部プローブヘッド２０と下部プローブヘッド２２とを備えて構成されている。

上部プローブヘッド２０には複数の貫通孔２４が設けられている。各貫通孔２４は、プローブ基板１２の下面１２ａに設けられた前記導電性部（図示せず）にそれぞれ対応するように上部プローブヘッド２０に設けられている。

また、下部プローブヘッド２２にも複数の貫通孔２６が設けられている。各貫通孔２６は、下部プローブヘッド２２の下方に位置する被検査体２８の被検査部であるバンプ３０の位置に対応するように下部プローブヘッド２２に設けられている。また、プローブヘッド１６は、上部プローブヘッド２０の貫通孔２４の軸線と下部プローブヘッド２２の貫通孔２６の軸線とが一致するように組み立てられている。

複数の接触子１８は、プローブ基板１２の下方に配置されている。具体的には、接触子１８は、上部プローブヘッド２０の貫通孔２４及び下部プローブヘッド２２の貫通孔２６にそれぞれ通されて、プローブ基板１２の下面１２ａに設けられた導電性部（図示せず）に接続されている。

つまり、上部プローブヘッド２０は、接触子１８の後述する基体部分１８ａ（図２（Ａ）参照）の後端部がプローブ基板１２の下面１２ａに設けられた導電性部（図示せず）と接触して電気的接続をするように接触子１８を案内する。また、下部プローブヘッド２２は、接触子１８の後述する先端部分１８ｂ（図２（Ａ）参照）が被検査体２８のバンプ３０と接触するように先端部分１８ｂを案内する。

また、プローブカード１０において、接触子１８が被検査体２８のバンプ３０と接触した後、被検査体２８を図１における＋Ｚ軸方向にわずかに変位させ、被検査体２８のバンプ３０を接触子１８に押圧させる。これにより、接触子１８の先端部分１８ｂがバンプ３０の表面に擦り作用を与える。その結果、バンプ３０の表面に形成された酸化膜層を除去し、バンプ３０の導電体層と接触子１８の先端部分１８ｂとが電気的接触を得て、通電状態となる。

したがって、接触子１８の先端部分１８ｂがバンプ３０と接触した際、バンプ３０から接触子１８、プローブ基板１２を介して図示しないテスターに導電経路が形成されることにより被検査体２８の導電検査が可能となる。

＜＜＜接触子の概要＞＞＞
＜＜＜第１の実施例＞＞＞
次いで、図２（Ａ）ないし図８を参照して、接触子１８について説明する。接触子１８は、全体として円筒状に形成され、基体部分１８ａと先端部分１８ｂとを備えている。

接触子１８は、その材料として鉄、銅、ニッケル等の導電性物質、より詳細には、低抵抗の金属により構成され、ニッケルコバルト、ニッケル銅等のニッケル合金で構成されている。また、接触子１８は、電鋳、メッキ、打ち抜き（プレス）、フォトリソグラフィー等の技術で形成されている。

基体部分１８ａはプローブ基板１２の下面１２ａに設けられた導電性部（図示せず）に接続されて固定されている。先端部分１８ｂには可撓性を有する複数の端子３２を備えている。本実施例では一例として、３つの端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃが設けられている。本実施例において各端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、接触子１８の周方向に螺旋を描きながら接触子１８の軸線方向、つまり−Ｚ軸方向に延びている。

また、基体部分１８ａには、少なくとも１つのスリットが設けられている。本実施例において基体部分１８ａには、当該基体部分１８ａの周方向に螺旋を描きながら接触子１８の軸線方向、つまり−Ｚ軸方向に延びている複数のスリット３４が設けられている。

次いで図６（Ａ）、図６（Ｂ）及び図７を参照して、各端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃと被検査体２８のバンプ３０との接触状態について、端子３２ａを例として説明する。バンプ３０はハンダにより被検査体２８上に半球状に形成されている。この半球状のバンプ３０に端子３２ａがＺ軸方向に沿って接触子１８側へ押圧されると、端子３２ａはバンプ３０と接触する。そして、端子３２ａは、バンプ３０との接触点３６においてバンプ３０の中心から接触点３６に延びる方向へ応力Ｆを受ける。

具体的には、図７に示すように端子３２ａの先端には＋Ｚ軸方向への応力Ｆｚとバンプ３０の半径方向への応力Ｆｒとの合力としての応力Ｆが作用する。これにより、端子３２ａは、応力Ｆｚを受けてバンプ３０と基体部分１８ａの間で圧縮される。また、端子３２ａは、応力Ｆｒを受けるので、バンプ３０の半径方向に変位させられる。そして、端子３２ａが応力Ｆｒによりバンプ３０の半径方向に変位する際、端子３２ａは応力ＦｚによるＺ軸方向における圧縮を解消すべくバンプ３０の球面に沿って滑り、−Ｚ軸方向に変位する。つまり、端子３２ａは、接触子１８の軸線方向（Ｚ軸方向）と交差する方向に撓むこととなる。

この際、端子３２ａは、バンプ３０の表面に擦り作用を与え、バンプ３０の表面に形成された酸化膜層３０ａの一部を除去し、導電性部３０ｂを露出させる。端子３２ａは、露出された導電性部３０ｂと接触し、電気的に接続され、通電状態となる。したがって、本実施例において、各端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃはそれぞれバンプ３０の導電性部３０ｂと接触し、電気的接続状態となる。その結果、接触子１８とバンプ３０とは多点接触となることから電気的接続の安定性を向上させる。

また、端子３２ａは接触子１８の軸線方向（Ｚ軸方向）と交差する方向に撓む際、バンプ３０の表面に擦り作用を与えるのでその反作用により、接触子１８には螺旋方向にねじりが生じる。ここで、基体部分に設けられた複数のスリット３４はこのねじりの全部又は一部を吸収することができる。その結果、接触子１８の破損の虞を低減することができ、接触子１８の寿命を向上させることができる。

また、図８に示すように接触子１８のＸＹ平面における位置が当該接触子１８に対応するバンプ３０に対してずれている際、例えば端子３２ｃが最初にバンプ３０の球面と接触すると、端子３２ｃに作用する応力Ｆは３つの端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃがバンプ３０と接触している状態の応力よりも大きくなる。その結果、端子３２ｃに作用する応力Ｆｒが大きくなり、応力Ｆｒは端子３２ｃに対して接触子１８とバンプ３０とのＸＹ平面における位置ずれを解消する方向に作用する。

その結果、接触子１８が当該接触子１８とバンプ３０とのＸＹ平面における位置ずれを解消すべく軸線方向において傾斜する。この接触子１８の傾斜により、端子３２ａ、３２ｂは、それぞれバンプ３０の球面と接触する。その結果、端子３２ａ、３２ｂもバンプ３０と電気的に接続されるので接触子１８とバンプ３０とは多点接触となり、接触子１８とバンプ３０との位置ずれを解消しつつ、電気的接続の安定性を向上させる。

また、接触子１８がバンプ３０との位置ずれを解消すべく軸線方向に傾斜した際、接触子１８の基体部分１８ａに設けられた複数のスリット３４が接触子１８の軸線方向への傾斜により生じた応力を吸収し、接触子１８の塑性変形や座屈を抑制することができる。

本実施例では、複数の端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、接触子１８の先端部分１８ｂが被検査体２８のバンプ３０に押し付けられた状態で、各端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃが接触子１８の軸線方向（Ｚ方向）にかかる圧縮力を受けて軸線方向と交差する方向に撓むので、各端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃは被検査体２８のバンプ３０の表面の酸化膜層３０ａを擦り、バンプ３０の導電性部３０ｂを露出させる。この状態で、各端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、それぞれ被検査体２８のバンプ３０を押圧することになる。したがって、各端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃが被検査体２８のバンプ３０の導電性部３０ｂと確実に接触するので、接触子１８と被検査体２８との電気的接続を安定させることができる

また、本実施例では複数の端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃが接触子１８の軸線方向にそれぞれ螺旋状に延びて形成されていることから、接触子１８の先端部分１８ｂが被検査体２８に押し付けられた際、各端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃが当該接触子１８の軸線方向にかかる圧縮力を受けて、軸線方向に撓むとともに軸線方向と交差する方向にも撓むので、被検査体２８のバンプ３０の表面の酸化膜層３０ａを擦り、被検査体２８の導電性部３０ｂを露出させることができる。その結果、各端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃと被検査体２８との電気的接続をより確実なものとすることができる。

本実施例では、スリット３４が軸線方向において螺旋状に設けられているので、接触子１８に作用するねじれや接触子１８の傾きを吸収するだけでなく、軸線方向であるＺ軸方向に作用する押圧力の一部も吸収することができ、接触子１８の寿命を向上させることができる。また、接触子１８の破損等も抑制することができるので、プローブカード１０の寿命を向上させることができる。

また、各端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃがそれぞれ独立して撓むので全ての端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃが確実に被検査体２８と接触することができる。その結果、接触子１８と被検査体２８との間で多点接触となり、電気的接続の安定性を向上させることができる。

また、図８（Ｂ）に示すように、接触子１８の軸線方向、つまりＺ軸方向において各端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃの螺旋と螺旋との間隔を狭くすることにより、各端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃがそれぞれ被検査体２８のバンプ３０と接触し、＋Ｚ軸方向に押圧された際、Ｚ軸方向において隣り合う螺旋部分と螺旋部分とを接触させることができる。

このように、各端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃの螺旋部分を接触させることにより、接触子１８の先端部分１８ｂにおける導電距離を短くすることができる。具体的には、各端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃの螺旋部分同士が接触した状態となると電気信号は、各端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃとバンプ３０との接触点３６から基体部分１８ａまで接触子１８の軸線方向に沿って伝達される。

その結果、螺旋同士が接触した状態における導電経路長は、各端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃとバンプ３０との接触点３６から各端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃの螺旋部分に沿って基体部分１８ａに至る経路の導電経路長よりも短くなる。すなわち、接触子１８の先端部分１８ｂにおける電気抵抗を低減でき、接触子１８の電気特性を向上させることができる。

本実施例では、接触子１８の先端部分１８ｂが被検査体２８に押し付けられた状態で螺旋状の端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃが軸線方向であるＺ軸方向に撓む。そして、当該Ｚ軸方向において隣り合う端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃの螺旋部分と螺旋部分とが接触する。これにより、接触子１８における導電経路が端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃの先端から螺旋部分に沿って基体部分１８ａに延びるのではなく接触子１８の軸線方向に沿うようになるため、導電経路の距離が短くなり、電気抵抗が小さくなる。これにより、プローブカード１０の電気特性を向上させることができる。

＜＜＜第１の実施例の変更例＞＞＞
図９に示すように、各端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃの先端部分には案内面３８が設けられていてもよい。案内面３８を設けることにより、各端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃとバンプ３０との接触領域が増大する。つまり、各端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃとバンプ３０との接触が点接触から線接触あるいは面接触となる。その結果、各端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃとバンプ３０との電気的接続をより確実なものとすることができる。

＜＜＜第２の実施例＞＞＞
次いで、図１０（Ａ）ないし図１３（Ｂ）を参照して第２の実施例における接触子４０について説明する。第２の実施例における接触子４０は、４つの端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄを備えている点で第１の実施例と異なる。

接触子４０は、基体部分４０ａと先端部分４０ｂとを備えている。先端部分４０ｂには、
可撓性を有し、接触子４０の周方向に螺旋を描きながら接触子４０の軸線方向、つまり−Ｚ軸方向に延びている端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄを備えている。

また、基体部分４０ａには、少なくとも１つのスリットが設けられている。本実施例において基体部分４０ａには、当該基体部分４０ａの周方向に螺旋を描きながら接触子１８の軸線方向、つまり−Ｚ軸方向に延びている複数のスリット３４が設けられている。

本実施例では、第１の実施例に比べて端子３２の数を増やしたことにより、各端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄと被検査体２８のバンプ３０とが接触する際、各端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄにそれぞれ作用する応力Ｆを小さくすることができる。その結果、各端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの破損する虞を低減することができ、接触子４０の寿命、ひいてはプローブカード１０の寿命を向上させることができる。

また、端子３２の数が増えることにより、接触子１８とバンプ３０との間の接触点が増えることから、接触子１８とバンプ３０との間の電気的接続をより安定させることができる。

＜＜＜第３の実施例＞＞＞
次いで、図１４（Ａ）ないし図１７（Ｂ）を参照して第２の実施例における接触子４２について説明する。第３の実施例における接触子４２は、基体部分４２ａの径寸法が先端部分４２ｂの径寸法より大きい点で第２の実施例と異なる。

接触子４２は、基体部分４２ａと先端部分４２ｂとを備えている。基体部分４２ａの径寸法は、先端部分４２ｂの径寸法より大きく設定されている。先端部分４２ｂには、可撓性を有し、接触子４２の周方向に螺旋を描きながら接触子４２の軸線方向、つまり−Ｚ軸方向に延びている端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄを備えている。

また、基体部分４２ａには、少なくとも１つのスリットが設けられている。本実施例において基体部分４２ａには、当該基体部分４２ａの周方向に螺旋を描きながら接触子１８の軸線方向、つまり−Ｚ軸方向に延びている複数のスリット３４が設けられている。

本実施例では、接触子４２の基体部分４２ａの径寸法は先端部分４２ｂの径寸法よりも大きいので、基体部分４２ａの剛性を高めることができ、接触子４２が被検査体２８に接触して傾いた際に座屈する虞を低減することができる。したがって、接触子４２の寿命、ひいてはプローブカード１０の寿命を向上させることができる。

＜＜＜第４の実施例＞＞＞
次いで、図１８及び図１９を参照して第４の実施例における接触子４４の構成について説明する。接触子４４は、全体として円筒状に形成され、基体部分４４ａと先端部分４４ｂとを備えている。先端部分４４ｂには、可撓性を有し、接触子４４の軸線方向つまりＺ軸方向において−Ｚ軸方向側に直線状に延びる端子４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄを備えている。

また、基体部分４４ａには、少なくとも１つのスリットが設けられている。本実施例において基体部分４４ａには、接触子１８の軸線方向、つまりＺ軸方向に直線状に延びている複数のスリット４８が設けられている。

本実施例では、端子４６が被検査体２８のバンプ３０に接触して、押圧された際、図１９に示すように各端子４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄが接触子４４の軸線方向であるＺ軸方向と交差する方向に撓む。また、各端子４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄは円筒状の接触子４４において各端子４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ間を溝状に切り欠くことで形成されることから容易に形成することができる。

また、各端子４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄは、円筒状の接触子４４の一部を構成しているので、接触子４４の周方向において湾曲している。したがって、各端子４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄとバンプ３０とが接触して押圧された際、端子４６とバンプ３０との接触領域が大きくなることから各端子４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄとバンプ３０との電気的接続をより確実なものとすることができる。

すなわち、本実施例では、複数の端子４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄが接触子４４の軸線方向であるＺ軸方向にそれぞれ直線状に延びて形成されていることから、接触子４４の先端部分４４ｂが被検査体２８のバンプ３０に押し付けられた際、各端子４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄが当該接触子４４の軸線方向であるＺ軸方向にかかる圧縮力を受けて、Ｚ軸方向と交差する方向に撓むので、被検査体２８のバンプ３０の表面の酸化膜層３０ａを擦り、バンプ３０の導電性部３０ｂを露出させることができる。その結果、各端子４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄと被検査体２８との電気的接続をより確実なものとすることができる。

また、各端子４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄがそれぞれ独立して撓むので全ての端子４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄが確実に被検査体２８のバンプ３０と接触することができる。その結果、接触子４４と被検査体２８のバンプ３０との間で多点接触となり、電気的接続の安定性を向上させることができる。

また、接触子４４の軸線方向において直線状に設けられているスリット４８は、接触子４４に作用するねじれや接触子４４の傾きを吸収することができ、接触子４４の寿命を向上させることができる。また、接触子４４の破損等も抑制することができるので、プローブカード１０の寿命を向上させることができる。

＜＜＜第５の実施例＞＞＞
次いで、図２０を参照して第５の実施例における接触子５０の構成について説明する。第５の実施例の接触子５０は、端子５２の形状が異なる点で第４の実施例と異なる。

接触子５０は、全体として円筒状に形成され、基体部分５０ａと先端部分５０ｂとを備えている。先端部分５０ｂには、可撓性を有し、接触子５０の軸線方向つまりＺ軸方向において−Ｚ軸方向側にＳ字状に延びる端子５２ａ、５２ｂ、５２ｃを備えている。

また、基体部分５０ａには、少なくとも１つのスリットが設けられている。本実施例において基体部分５０ａには、接触子１８の軸線方向、つまりＺ軸方向に直線状に延びている複数のスリット４８が設けられている。

本実施例では、複数の端子５２ａ、５２ｂ、５２ｃが接触子５０の軸線方向にそれぞれＳ字状に延びて形成されていることから、接触子５０の先端部分５０ｂが被検査体２８のバンプ３０に押し付けられた際、各端子５２ａ、５２ｂ、５２ｃが当該接触子５０の軸線方向であるＺ軸方向にかかる圧縮力を受けて、軸線方向と交差する方向に撓むので、被検査体２８のバンプ３０の表面の酸化膜層３０ａを擦り、被検査体２８の導電性部３０ｂを露出させることができる。その結果、各端子５２ａ、５２ｂ、５２ｃと被検査体２８との電気的接続をより確実なものとすることができる。

また、各端子５２ａ、５２ｂ、５２ｃがそれぞれ独立して撓むので全ての端子５２ａ、５２ｂ、５２ｃが確実に被検査体２８と接触することができる。その結果、接触子５０と被検査体２８との間で多点接触となり、電気的接続の安定性を向上させることができる。

＜＜＜各実施例の変更例＞＞＞
（１）端子３２の先端側に案内面３８を設ける構成としたが、端子４６、５２の先端側にも案内面３８を設ける構成としてもよい。
（２）接触子４４、５０においても基体部分４４ａ、５０ａの径寸法を先端部分４４ｂ、５０ｂの径寸法よりも大きくする構成としてもよい。

（３）第１の実施例ないし第３の実施例においてスリット３４の螺旋の方向を端子３２の螺旋の方向と同じ方向としたが、この構成に代えて、スリット３４の螺旋の方向と端子３２の螺旋の方向とを逆の方向としてもよい。
（４）第４の実施例及び第５の実施例では、接触子４４、５０の基体部分４４ａ、５０ａに接触子４４、５０の軸線方向に沿って直線状に形成されたスリット４８を設ける構成としたが、この構成に代えて、螺旋状のスリット３４を設ける構成としてもよい。また、逆に第１の実施例ないし第３の実施例における接触子１８、４０、４４に直線状のスリット４８を設ける構成としてもよい。

（５）また、スリット３４、４８は接触子１８、４０、４２、４４、５０の基体部分１８ａ、４０ａ、４２ａ、４４ａ、５０ａに１箇所設ける構成としたが、軸線方向に間隔をおいて複数設ける構成としてもよい。

上記説明をまとめると、本実施例におけるプローブカード１０は、被検査体２８に接触して検査を行う接触子１８、４０、４２、４４、５０を備える。接触子１８、４０、４２、４４、５０は、基体部分１８ａ、４０ａ、４２ａ、４４ａ、５０ａと、被検査体２８と接触する先端部分１８ｂ、４０ｂ、４２ｂ、４４ｂ、５０ｂとを備える。先端部分１８ｂ、４０ｂ、４２ｂ、４４ｂ、５０ｂは、可撓性を有する複数の端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、５２ａ、５２ｂ、５２ｃを備える。前記複数の端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、５２ａ、５２ｂ、５２ｃは、当該端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、５２ａ、５２ｂ、５２ｃが被検査体２８のバンプ３０に押し付けられた状態で、接触子１８、４０、４２、４４、５０の軸線方向にかかる圧縮力を受けて軸線方向と交差する方向に撓むように構成されている。プローブカード１０は、接触子１８、４０、４２、４４、５０の先端部分１８ｂ、４０ｂ、４２ｂ、４４ｂ、５０ｂが被検査体２８のバンプ３０に押し付けられた状態で、複数の端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、５２ａ、５２ｂ、５２ｃがそれぞれ撓むことにより被検査体２８のバンプ３０を押圧し、各端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、５２ａ、５２ｂ、５２ｃと被検査体２８のバンプ３０とが電気的に接続される。

複数の端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、は前記接触子１８、４０、４２の軸線方向において螺旋状に延びている。また、複数の端子４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄは接触子４４の軸線方向において直線状に延びている。あるいは、複数の端子５２ａ、５２ｂ、５２ｃは接触子５０の軸線方向においてＳ字状に延びている。

複数の端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、５２ａ、５２ｂ、５２ｃの先端側には被検査体２８と接触する際に端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、５２ａ、５２ｂ、５２ｃの撓む方向を規定する案内面３８が設けられている。

接触子１８、４０、４２の先端部分１８ｂ、４０ｂ、４２ｂが被検査体２８のバンプ３０に押し付けられた状態で螺旋状の端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄは、軸線方向に撓み、当該軸線方向において隣り合う端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、と接触する。

接触子４２の基体部分４２ａの径寸法は先端部分４２ｂの径寸法よりも大きい。

基体部分１８ａ、４０ａ、４２ａ、４４ａ、５０ａには軸線方向に沿って少なくとも一つのスリット３４、４８が設けられている。スリット３４は軸線方向において螺旋状に設けられており、スリット４８は軸線方向において直線状に設けられている。

尚、本発明は上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。

１０ プローブカード、１２ プローブ基板、１２ａ 下面、１２ｂ 上面、
１４ 平面基準体、１４ａ 平面、１６ プローブヘッド、
１８、４０、４２、４４、５０ 接触子、
１８ａ、４０ａ、４２ａ、４４ａ、５０ａ 基体部分、
１８ｂ、４０ｂ、４２ｂ、４４ｂ、５０ｂ 先端部分、
２０ 上部プローブヘッド、２２ 下部プローブヘッド、２４、２６ 貫通孔、
２８、１０２ 被検査体、３０ バンプ、３０ａ 酸化膜層、３０ｂ 導電性部、
３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、４６、４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、５２、
５２ａ、５２ｂ、５２ｃ 端子、３４、４８ スリット、３６ 接触点、３８ 案内面、
１００ 接触検査装置、１０４ 被検査部（バンプ）、１０６ プローブ、
１０８ ヘッド部、１１０ 保持部、１１２ ベース部、１１４ 電極部、
１１６ 伸縮部、Ｆ、Ｆｒ、Ｆｚ 応力

Claims (4)

1. 被検査体に接触して検査を行う接触子を備える接触検査装置であって、
   前記接触子は、
   基体部分と、
   前記基体部分の先端に一体に形成され、被検査体と接触する先端部分と、
   を備え、
   前記先端部分は、可撓性を有する複数の端子を備え、
   前記複数の端子は、前記接触子の軸線方向において螺旋状に延び、当該端子が前記被検査体に押し付けられた状態で、前記接触子の軸線方向にかかる圧縮力を受けて前記軸線方向と交差する方向に撓むように構成され、
   前記基体部分には、前記接触子の軸線方向において前記先端部分と、前記基体部分の後端部との間に、前記先端部分の複数の端子の螺旋方向のねじれを吸収し前記後端部に伝える、螺旋状に形成された複数のスリットが設けられ、
   前記基体部分の後端部はプローブ基板の導電性部と接触して電気的接続をとるものであり、
   前記複数のスリットは、前記電気的接続をとる部位から離れて位置するように設けられ、
   前記接触子の軸線方向において、前記複数のスリットの長さは前記複数の端子の長さよりも長く形成され、
   当該接触検査装置は、前記接触子の前記先端部分が前記被検査体に押し付けられた状態で、前記複数の端子及び前記複数のスリットがそれぞれ撓むことにより、前記複数の端子が前記被検査体を押圧し、各端子と前記被検査体とが電気的に接続される、
   ことを特徴とする接触検査装置。
2. 請求項１に記載の接触検査装置において、前記複数の端子の先端側には前記被検査体と接触する際に前記端子の撓む方向を規定する案内面が設けられている、
   ことを特徴とする接触検査装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の接触検査装置において、前記接触子の前記先端部分が前記被検査体に押し付けられた状態で前記螺旋状の端子は、前記軸線方向に撓み、当該軸線方向において隣り合う前記端子と接触する、
   ことを特徴とする接触検査装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の接触検査装置において、前記接触子の前記基体部分の径寸法は前記先端部分の径寸法よりも大きい、
   ことを特徴とする接触検査装置。
   

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