JP6832661B2 - プローブカード及び接触検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、回路基板等の接触検査装置に装着され、被検査体に押し付けられて使用される接触検査用のプローブ、該プローブを備えるプローブカード、該プローブカードを備える接触検査装置に関するものである。

この種プローブの従来技術文献として特許第４９６５３４１号公報を挙げることができる。この文献の図７には、プローブピンの長手方向における中央部に絶縁性の被覆部材（絶縁コート）を設けたプローブを、その被覆部材の先端側の端面を検査装置が備える支持部における挿通孔の縁部に係止させて当該検査装置に装着した構造が記載されている。ここで、前記プローブはその中央部が湾曲変形させられた状態で当該プローブの基端部が電極板の端子に接触している。

特許第４９６５３４１号公報

従来の上記プローブは、検査が実行される際に当該プローブは被検査体に押し付けられるので、前記被覆部材の前記縁部との接触位置（係止位置）を支点にして中央部が更に湾曲変形し、その湾曲量が増大する。この湾曲量の増大に伴う弾性力によって当該プローブの基端部は電極板の端子に確実に接触する。
従来の上記プローブは、検査実行時に、前記被覆部材が前記縁部から当該プローブの基端部に向かう力を繰り返し受ける。

しかし、従来の上記プローブは、検査装置に装着された状態において、前記被覆部材の先端側の端面は前記縁部との接触によって拘束（縁部との接触によって移動が規制）されているが、該被覆部材の基端側の端面は非拘束（解放）の状態である。そのため、検査実行時に、当該被覆部材が前記縁部から受ける当該プローブの基端部に向かう力に抗して当該被覆部材をその位置に保持するのは、当該被覆部材とプローブピンの表面との密着力だけである。
前記密着力は、被覆部材の被設の仕方や材料の種類によってばらつき一定しない。また、検査の実行により前記縁部から前記プローブの基端部に向かう力を繰り返し受けるため、前記密着力は経時的に劣化する傾向にある。
特に、被覆部材の前記縁部との接触部位は、検査に伴う繰り返しの前記力を直接受けるので、損傷する場合がある。この損傷が生じると当該プローブの基端部が電極板の端子に安定して確実に接触する状態を維持できなくなる虞がある、
また、前記密着力のばらつきによって該密着力が弱い場合には、被覆部材が前記力を繰り返し受けることで、その位置が当該プローブの基端部側に位置ずれする場合がある。その位置ずれがあると前記中央部の湾曲変形によって得られる弾性力の大きさが変わってしまう。そのため、この位置ずれが生じると、当該プローブの基端部が電極板の端子に安定して確実に接触する状態を維持できなくなる虞がある。

本発明の目的は、検査の実行によって被覆部材の前記繰り返しの力を直接受ける部位の損傷の虞を低減し、また当該被覆部材の位置ずれの虞を低減し、もって当該プローブの基端部が当該接触検査装置の電気的な接点に安定して接触する状態を維持することができるようにすることにある。

上記課題を解決するため、本発明の第１の態様のプローブは、接触検査装置に装着され、被検査体に押し付けられて使用される接触検査用のプローブであって、前記プローブは、一端が検査時にセットされる被検査体に接する部分となり、他端が当該接触検査装置の電気的な接点に接するプローブ基体と、前記プローブ基体の前記一端と他端の間の位置に被設されている被覆部材とを備え、当該プローブは、前記被覆部材の前記一端の側の終端部位が当該接触検査装置の備えるベース部に押し付けられて湾曲変形した状態で装着され、前記押し付けの反力として前記プローブ基体の他端が前記接点に押し付けられ、前記プローブ基体の前記他端の側であって前記被覆部材から露出する部位に拡径部が設けられていることを特徴とする。

ここで、「被覆部材の前記一端の側の終端部位が」における「終端部位」とは、プローブ基体の被検査体に接する先端部分であって、前記被覆部材から露出する部分において該露出部分と被覆部分の境界をなす部分を意味する。
ここで、「拡径部」とは、プローブ基体の被覆部材で被覆されている部分の外径より大径である構成部分という意味で使われている。該拡径部は被覆部材の前記他端の側の終端部位と接して設けられていることが好ましいが、発明の効果が実質的に得られる範囲で少し離れていてもよい。

本態様によれば、当該プローブは、前記被覆部材の前記一端の側の終端部位が当該接触検査装置の備えるベース部に押し付けられて湾曲変形した状態で装着され、前記押し付けの反力として前記プローブ基体の他端が前記接点に押し付けられる構造であるが、前記プローブ基体の前記他端の側であって前記被覆部材から露出する部位に拡径部が設けられている。
この拡径部の存在によって、当該プローブは、検査装置に装着された状態において、被覆部材の前記一端の側の終端部位は前記ベース部との接触によって拘束（ベース部との接触によって移動が規制）されていると共に、該被覆部材の他端の側の終端部位も当該拡径部によって拘束（移動が規制）されている状態になる。
この両側拘束構造によって、検査実行時に、当該被覆部材が前記ベース部から受ける当該プローブの他端側に向かう力に抗して当該被覆部材をその位置に保持するのは、当該被覆部材とプローブ基体の表面との密着力だけでなく、当該拡径部のストッパーとしての拘束力が加わる。

この拘束力が加わることで、前記被覆部材の全体においてプローブ基体に対する密着力が安定し、これにより、検査実行時に当該被覆部材が前記ベース部材から直接力を受ける部位（前記一端の側の部分）の密着力も安定する。これによって、検査の実行によって被覆部材の前記繰り返しの力を直接受ける部位の損傷の虞を低減することができる。
また、前記密着力のばらつきによって該密着力が弱い場合においても、当該拡径部の拘束力によって、当該被覆部材が前記力を繰り返し受けても、その位置が当該プローブの基端部側に位置ずれする虞を低減することができる。これにより、その位置ずれがあると前記中央部の湾曲変形によって得られる弾性力の大きさが変わってしまうが、そのようなことの発生を抑制することができる。
また、前記両側拘束構造によって、プローブ基体に被設された筒状の被覆部材は、長手方向への圧縮力に対する変形抵抗が増し、この点からも、上記効果が得られる。
以上説明したように本態様によれば、当該プローブの基端部が当該接触検査装置の電気的な接点に安定して接触する状態を維持することができるようになる。

本発明の第２の態様のプローブは、第１の態様において、前記拡径部は前記プローブ基体の前記他端にメッキにより固着したものであることを特徴とする。

本態様によれば、前記拡径部は前記プローブ基体の前記他端にメッキにより固着したものであるので、前記第１の態様の効果に加えて、その製造が容易である。

本発明の第３の態様のプローブは、第２の態様において、前記拡径部の材料は導電性材料であり、前記プローブ基体は前記拡径部が前記接点に接することを特徴とする。

本態様によれば、拡径部の材料は導電性材料であるので、前記第２の態様の効果に加えて、該拡径部をそのまま当該接触検査装置の電気的な接点に接する構成にすることができ、構造が複雑化せず、製造コストも低く抑えることができる。

本発明の第４の態様のプローブは、第１の態様から第３の態様のいずれか一つの態様において、前記プローブ基体の材料は銅、ロジウム、銅合金、又はパラジウム合金であり、前記拡径部は前記プローブ基体の表面に設けられたニッケルメッキ層と該ニッケルメッキ層の上に設けられた金、パラジウム、ロジウム、白金、イリジウム、ルテニウム、オスミウムの各貴金属の内の少なくとも一以上の貴金属のメッキ層、又は前記貴金属系合金のメッキ層から成ることを特徴とする。

本態様によれば、当該拡径部は、プローブ基体を成す銅などの素材と金など貴金属のメッキ層との間にニッケルメッキ層を介在させたので、当該拡径部の電気的な接点としての電気的特性の安定性を高めることができる。

本発明の第５の態様のプローブは、第１の態様から第４の態様のいずれか一つの態様において、前記被覆部材の材料は電気的絶縁性材料であることを特徴とする。

本態様によれば、プローブに設ける絶縁性被覆を前記各態様の効果を有する被覆部材として兼用することができ、部品点数が増えず効果的である。

本発明の第６の態様は、接触検査装置の構成部材となるプローブカードであって、前記プローブカードは、プローブと、検査実行時の前記プローブの挙動をガイドする貫通孔を有し前記プローブを前記貫通孔に挿通した状態で保持するガイド部材と、を備えるプローブヘッドと、前記プローブヘッドと分割可能に構成され、前記プローブを被検査体側に向かって押し付けた状態で接触する電気的な接点を有する接点部材とを備え、前記プローブは第１の態様から第５の態様のいずれか一つの態様に記載されたプローブであり、前記ガイド部材の一部は前記被覆部材の前記一端の側の終端部位が押し付けられる前記ベース部を成している、ことを特徴とするプローブカード。

本態様によれば、プローブカードとして、前記第１の態様から第５の態様の各態様に記載の効果を得ることができる。

本発明の第７の態様のプローブカードは、第６の態様において、前記ガイド部材は、前記プローブ基体の前記一端側が挿通される貫通孔を備える一端側ガイド部材と、前記プローブ基体の前記他端側が挿通される貫通孔を備える他端側ガイド部材と、を備え、前記一端側ガイド部材と他端側ガイド部材の各貫通孔は互いに軸心がずれて位置し、この軸心のずれによって前記湾曲変形が実現されていることを特徴とする。

本態様によれば、検査実行前の状態において予め付与されるプローブの前記湾曲変形の構成を容易に実現することができる。

本発明の第８の態様の接触検査装置は、第６の態様又は第７の態様に記載されているプローブカードと、接触検査位置にセットされた被検査体に対して前記プローブカードを相対的に移動させる移動部と、前記被検査体に前記プローブを接触させた状態で検査を実行する検査実行部と、を備えることを特徴とする。

本態様によれば、回路基板等の接触検査装置として、前記第１の態様から第５の態様の各態様に記載の効果、或いは第６の態様又は第７の態様に記載の効果を得ることができる。

本発明の実施形態１に係る接触検査装置の全体構成を模式的に表すブロック図。 本発明の実施形態１に係るプローブカードを模式的に表す側断面図。 本発明の実施形態１に係るプローブの装着前の状態を表す側断面図。 本発明の実施形態１に係るプローブの装着後の状態を表す側断面図。 本発明の実施形態１に係るプローブの検査実行時の圧接状態を表す側断面図。 本発明の実施形態２に係るプローブの装着後の状態を表す側断面図。

以下に、本発明の実施形態に係るプローブ、プローブカード及び接触検査装置について、添付図面を参照して詳細に説明する。
尚、以下の説明では、最初に図１に基づいて本発明の実施形態１に係る回路基等の接触検査装置の全体構成の概要について説明する。次に、図２に基づいて上記接触検査装置に設けられる本発明の実施形態１に係るプローブカードの構成について説明する。続いて、図３から図５に基づいて上記プローブカードの構成部材となる本発明の実施形態１に係るプローブの具体的構成と作用について説明し、更に、上記プローブを使用したプローブカードの組立て方法と上記接触検査装置を使用した回路基板等に対する接触検査方法について説明する。
次に、図６に基づいて本発明の実施形態２に係るプローブと当該プローブを使用したプローブカードの構成と作用について説明し、最後に上記二つの実施形態と部分的構成を異にする本発明の他に実施形態について言及する。

◆◆実施形態１◆◆
（１）接触検査装置の全体構成の概要（図１参照）
接触検査装置１は、バネ性を有する導電性のプローブ３を有するプローブカード１１を備えた装置であり、該プローブ３を被検査体７の被検査部位に対して接触させた状態で前記バネ性を利用して適切な押圧力で押圧することにより電気的な接続状態を確立して接触検査が行われる。具体的には、この状態でプローブ３を通電状態にして被検査体７の各検査部位の電流値や電圧差等の電気的特性を計測したり、被検査体７全体の動作試験を行って、当該被検査体７の良否を判定する目的で接触検査装置１は使用される。

接触検査装置１の検査対象となる被検査体７としては、プリント配線基板等の電子回路基板や半導体ウェハ或いはパッケージされたＩＣ、ＬＳＩ等の半導体チップ等が一例として挙げられる。また、プローブ３が直接、接触する被検査部位としては、電子回路基板等にマウントされた電子回路上の酸化膜に覆われた検査パターンや電極等である。
具体的には、本実施形態では接触検査装置１Ａは、前述した被検査体７が載置され接触検査位置となる載置部９と、バネ性を有する後述する本実施形態に係るプローブ３Ａを備える本実施形態に係るプローブカード１１Ａと、前記接触検査位置にセットされた被検査体７に対して後述するプローブカード１１Ａを相対的に接近離間方向となる垂直方向Ｚに移動させる移動部２７と、被検査体７に後述するプローブ３を接触させた状態で検査を実行する検査実行部２９と、移動部２７と検査実行部２９の各種動作を制御する制御部２５と、を備えることによって基本的に構成されている。

（２）プローブカードの構成（図２、図３、図４参照）
図２に表したように、プローブカード１１は、バネ性を有する複数本のプローブ３と、これら複数本のプローブ３を保持するガイド部材１３と、を有するプローブヘッド１５を主要な構成部材として備えている。また、該プローブカード１１は、プローブヘッド１５と分割可能に構成され、プローブ３を被検査体７側に向かって押し付けた状態で接触する電気的な接点１６を有する接点部材（ＳＴランド）１７を備えている。
該接点部材１７は、多層配線用の中継基板２１の入力端にプローブ３の数に対応して複数個設けられている。多層配線用の中継基板２１は、スペーストランスフォーマー（ＳＴ）やＭＬＯ（Multi-Layer Organic）又はＭＬＣ（Multi-Layer
Ceramic）等によって構成される。
尚、中継基板２１の出力端には、一例としてセラミックス基板と配線基板とが積層された多層構造の電子基板によって構成されるメイン基板１９が補強板２３によって補強された状態で設けられている。

また、本実施形態に係るプローブカード１１Ａは、後述する本実施形態に係るプローブ３Ａと、検査実行時のプローブ３Ａの挙動をガイドする貫通孔１４を有し前記プローブ３Ａを該貫通孔１４に挿通した状態でプローブ３Ａを保持するガイド部材１３と、を備えている。
本実施形態に係るプローブ３Ａは、後述するように一端４ａが検査時に被検査体７に接する部分となり、他端４ｂが接点部材１７の接点１６に接するプローブ基体４と、該プローブ基体４の一端４ａと他端４ｂとの間の位置に被設される被覆部材５とを備えている。そして、ガイド部材１３の一部が被覆部材５の一端４ａ側の終端部位５ａに押し付けられるベース部３７を成すように構成されている。

本実施形態では、ガイド部材１３は、プローブ基体４の一端４ａ側が挿通される貫通孔１４ａを備える一端側ガイド部材３１と、プローブ基体４の他端４ｂ側が挿通される貫通孔１４ｂを備える他端側ガイド部材３５と、を備えることによって構成されている。
また、図３に表したように、本実施形態では、一端側ガイド部材３１の貫通孔１４ａの内径ｄ１は、プローブ基体４の外径Ｄ１よりも大きく、被覆部材５が有る部分のプローブ３Ａの外径Ｄ２よりも小さくなるように形成されている。また、他端側ガイド部材３５の貫通孔１４ｂの内径ｄ２は、一端側ガイド部材３１の貫通孔１４ａの内径ｄ１よりも大きく、被覆部材５の部分のプローブ３Ａの外径Ｄ２よりも大きくなるように形成されている。

一端側ガイド部材３１は、本実施形態では、被検査体７に対する接近離間方向となる垂直方向Ｚと、該垂直方向Ｚと交差する水平方向Ｘとの両方向への移動が規制された固定状態で設けられている。これに対して他端側ガイド部材３５は、垂直方向Ｚへの移動は規制されているが、水平方向Ｘについては所定ストロークＳの移動が許容されているスライド可能な状態で設けられている。
図４に表したように、このように構成されるガイド部材１３によって保持されるプローブ３Ａには、接点部材１７とプローブ基体４の他端４ｂとの接触状態を安定させるために予め所定移動量Ｔの圧接力Ｆにより押し付けるプリロードが実行されている。このプリロードによって接点部材１７は下方に押し下げられると共に、他端側ガイド部材３５は水平方向Ｘに所定ストロークＳだけ移動され、その状態で該他端側ガイド部材３５の位置が図示しない固定機構によって固定されている。これにより、一端側ガイド部材３１と他端側ガイド部材３５の各貫通孔１４ａ、１４ｂは、互いに軸心がずれて位置するようになる。この軸心のずれによってプローブ３Ａにバネ性を持たせる図示のような湾曲変形状態が実現されている。

（３）プローブの具体的構成と作用（図３、図４参照）
本実施形態に係るプローブ３Ａは、一端４ａが検査時にセットされる被検査体７に接する部分となり、他端４ｂが接点部材１７の接点１６に接するプローブ基体４と、該プローブ基体４の一端４ａと他端４ｂとの間の位置に被設されている被覆部材５と、を前述したように備えている。
図４に表したように、当該プローブ３Ａは、前述のように被覆部材５の一端４ａ側の終端部位５ａが、一端側ガイド部材３１の貫通孔１４ａ周辺の上縁をベース部３７として、前記プリロード構造に対応して該ベース部３７に対して押し付けられて湾曲変形した状態で装着される。この装着状態において、前記プリロードによる圧接力Ｆの反力によって、プローブ基体４の他端４ｂが接点部材１７の接点１６に押し付けられるように構成されている。
そして、プローブ基体４の他端４ｂ側であって被覆部材５から露出する露出部分４１には、プローブ３Ａの構成部材である拡径部６が設けられている。

プローブ基体４は、一例として外径Ｄ１が数十μｍの、一端４ａが平坦で他端４ｂが尖った丸棒状の部材で、一例として銅、ロジウム、銅合金又は、パラジウム合金を材料とする弾性変形可能な導電性材料によって形成されている。また、プローブ基体４の一端４ａ側には、被覆部材５によって被覆されていない露出部分３９が形成されている。この露出部分３９は一端側ガイド部材３１の貫通孔１４ａに挿通される。該プローブ基体４の一端４ａとなる該露出部分３９の先端面が、被検査体７の所定の被検査部位に接触する接点になっている。

プローブ基体４の他端４ｂ側にも被覆部材５によって被覆されていない露出部分４１が前述したように形成されている。そして、この露出部分４１の全体にメッキが施されることで前述した拡径部６が形成されている。
図３に表したように、拡径部６は、本実施形態においては、露出部分４１の表面に設けられるニッケルメッキ層４２と該ニッケルメッキ層４２上に設けられる金メッキ層４３とによって構成されている。尚、ニッケルメッキ層４２の上に設けられる表面層は、金メッキ層４３に限定されず、パラジウム、ロジウム、白金、イリジウム、ルテニウム、オスミウムの各貴金属の内の少なくとも一以上の貴金属のメッキ層であってもよい。又は前記貴金属系合金のメッキ層で構成してもよい。ここで、前記貴金属系合金としては、前記貴金属を含むことを前提として、当該拡径部６の電気的な接点としての電気的特性の安定性が満たされる範囲で適宜の成分を含む合金を用いることができる。
これにより、プローブ基体を成す銅などの素材と金メッキ層４３との間にニッケルメッキ層４２が介在するので、当該拡径部６の電気的な接点としての電気的特性の安定性を高めることができる。
また、拡径部６の外径Ｄ３は、被覆部材５で被われている部分のプローブ基体４の外径Ｄ１より大きく、被覆部材５の部分のプローブ３Ａの外径Ｄ２よりも小さな範囲に設定されている。尚、拡径部６の外径Ｄ３は、被覆部材５で被われている部分のプローブ基体４の外径Ｄ１より大きく形成されて前述の両面拘束構造の効果が得られればよく、被覆部材５の部分のプローブ３Ａの外径Ｄ２よりも大きくてもよい。

本実施形態では、被覆部材５は、プローブ基体４の表面に密着状態で設けられる電気的絶縁性材料によって形成される円筒スリーブ状の部材で構成されている。そして、プローブ３Ａは、被覆部材５の他端４ｂ側の部分が他端側ガイド部材３５の貫通孔１４ｂ内に挿通された状態で装着される。接触検査の実行時には、プローブ３Ａの一端４ａが被検査体７に押し付けられることにより前記湾曲変形が更に進む。これにより、該プローブ３Ａは被覆部材５の他端４ｂ側の部分が他端側ガイド部材３５の貫通孔１４ｂ内において垂直方向Ｚに移動する。そこで、被覆部材５は、前記移動を円滑に行えるようにするために、貫通孔１４ｂの内面との間の摺動に対する摩擦係数の小さな一例としてフッ素含有ポリエステルを使用した絶縁コートによって形成されている。

また、本実施形態では、被覆部材５は、該被覆部材５の一端４ａ側の終端部位５ａが前述したようにベース部３７となる一端側ガイド部材３１の貫通孔１４ａの上縁に当接し、該被覆部材５の他端４ｂ側の終端部位５ｂは、拡径部６の下面と接触する構成である。
このように構成される本実施形態に係るプローブ３Ａのベース部３７の前記上縁から他端４ｂ側の先端（接点部材１７の接点１６と接触する部分）までの距離Ｈは、図３に表す装着前の状態で最も長い距離Ｈ１となる。図４に表す装着後の状態では前記プリロード分の圧接に基づく移動量Ｔの分だけ短い距離Ｈ２になる。
図５に表す検査実行時は、図４の状態から更にプローブ３Ａに押し付け力が加わることで、その移動量Ｕの分だけ更に短くなり距離Ｈ３になる。

（４）プローブカードの組立て方法（図３及び図４参照）
次に、前述した本実施形態に係るプローブ３Ａを使用した本実施形態に係るプローブカード１１Ａの組立て方法の一例について説明する。
最初に図３に表すように、一端側ガイド部材３１の貫通孔１４ａと、他端側ガイド部材３５の貫通孔１４ｂの軸心を一致させた状態にして、本実施形態に係るプローブ３Ａをガイド部材１３に対して装着する。この状態ではプローブ３Ａは直線状態であり、該プローブ３Ａの一端４ａ側における被覆部材５の終端部位５ａは、一端側ガイド部材３１の貫通孔１４ａ周辺の上縁、即ちベース部３７に接してその位置が規定される。プローブ基体４の一端４ａ側の露出部分３９は、一端側ガイド部材３１の貫通孔１４ａに挿通されて下方に延びている。
該プローブ３Ａの他端４ｂ側は、被覆部材５の他端４ｂ側の部分が他端側ガイド部材３５の貫通孔１４ｂを挿通した状態で上方に延びている。

次に、このようにしてプローブ３Ａが装着されたプローブヘッド１５を補強板２３とメイン基板１９と中継基板２１とによって構成されるプラットフォーム１８（図２）に取り付ける。
この際、前記プリロードの実行により、圧接力Ｆで所定の移動量Ｔだけ該接点部材１７を下方に押し下げて図４に表す状態にする。即ち、圧接力Ｆをプローブ３Ａに作用させると共に、他端側ガイド部材３５を水平方向Ｘに所定のストロークＳだけ移動させてその位置を固定する。これにより、図４に表すように、プローブ基体４と被覆部材５がＳ字状に湾曲変形してプローブ３Ａにバネ性が付与される。
そして、当該プリロードにより湾曲変形したプローブ基体４と被覆部材５が元の直線状態に戻ろうとする反力によって、プローブ基体４の他端４ｂと接点部材１７の接点１６との間の接触圧が増大して、両者の接触状態の安定性が維持される。

図４に表した状態では、プローブ基体４の他端４ｂに設けられる拡径部６の先端が前記接点部材１７の接点１６に接触した状態になり、一方プローブ基体４の一端４ａとなる前記露出部分３９の先端が接触検査装置１の載置部９にセットされた被検査体７の所定の被検査部位に臨んだ状態になる。

（５）接触検査方法（図５参照）
次に、前述のように組み立てられ、プラットフォーム１８に取り付けられたプローブカード１１Ａを備えた本実施形態に係る接触検査装置１Ａを使用することによって実行される接触検査方法について説明する。
制御部２５により移動部２７を移動させて前記プローブカード１１Ａを更に被検査体７側に所定の移動量Ｕだけ移動させる。これにより、図５に表したように、プローブ基体４と被覆部材５の湾曲変形状態が更に大きくなってプローブ３Ａのバネ性が増大し、前記一端４ａ側の接点の被検査体への所望の押し付け力による接触を実現する。

この状態で制御部２５により検査実行部２９を駆動させて通電状態にし、所定の接触検査を実行する。また、前記接触検査の終了後は、制御部２５により検査実行部２９に駆動を停止し、移動部２７を駆動して、当該プローブカード１１Ａを被検査体７から離間する方向に移動させて待機位置に至らせる。そして、接触検査の終了した被検査体７を取り外して、次に、接触検査を行う新たの被検査体７を載置部９にセットする。以下、同様の操作を繰り返して必要な数の被検査体７の接触検査を実行する。

以上に説明したように、本実施形態によれば、当該プローブ３Ａは、被覆部材５の一端４ａの側の終端部位５ａが当該接触検査装置１の備えるベース部３７に押し付けられて湾曲変形した状態で装着され、前記押し付けの反力としてプローブ基体４の他端４ｂが接点部材１７の接点１６に押し付けられる構造であるが、該プローブ基体４の他端４ｂの側であって被覆部材５から露出する部位（露出部分４１）に拡径部６が設けられている。
この拡径部６の存在によって、当該プローブ３Ａは、接触検査装置１に装着された状態において、被覆部材５の一端４ａの側の終端部位５ａはベース部３７との接触によって拘束、即ちベース部３７との接触によって被検査体７側への移動が規制されていると共に、該被覆部材５の他端４ｂの側の終端部位５ｂも拡径部６によって拘束されている状態になる。
この両側拘束構造によって、検査実行時に、当該被覆部材５がベース部３７から受ける当該プローブ３Ａの他端４ｂ側に向かう力に抗して当該被覆部材５をその位置に保持するのは、当該被覆部材５とプローブ基体４の表面との密着力だけでなく、当該拡径部６のストッパーとしての拘束力が加わる。

この拘束力が加わることで、被覆部材５の全体においてプローブ基体４に対する密着力が安定し、これにより、検査実行時に被覆部材５がベース部材３７から直接力を受ける部位である前記一端４ａの側の部分の密着力も安定する。これによって、接触検査の実行によって被覆部材５の前記繰り返しの力を直接受ける部位（一端４ａの側の終端部位５ａ）の損傷の虞を低減することができる。
また、前記密着力のばらつきによって該密着力が弱い場合においても、当該拡径部６の拘束力によって、被覆部材５が前記力を繰り返し受けても、その位置が当該プローブ３Ａの基端部側（他端４ｂ側）に位置ずれする虞を低減することができる。これにより、その位置ずれがあると当該プローブ３Ａの中央部の湾曲変形によって得られる弾性力の大きさが変わってしまうが、そのようなことの発生を抑制することができる。
また、前記両側拘束構造によって、プローブ基体４に被設された筒状の被覆部材５は、長手方向への圧縮力に対する変形抵抗が増し、この点からも、上記効果が得られる。
以上説明したように本実施形態によれば、当該プローブ３Ａの基端部（他端４ｂ）が当該接触検査装置１の電気的な接点１６に安定して接触する状態を維持することができる。

また、このように構成される本実施形態に係るプローブ３Ａ、プローブカード１１Ａ及び接触検査装置１Ａによれば、従来プローブ基体４に対してプレス加工や溶接加工などでストッパーとして機能する高強度の突起を高精度に加工していたのに代えて、絶縁性を確保するために設けられていた被覆部材５に機械的なストッパーとしての機能を付与することで、同様の機能を簡単かつ安価にプローブ３Ａとプローブカード１１Ａに持たせることが可能になる。

◆◆実施形態２◆◆
次に、本発明の実施形態２に係るプローブ３Ｂと該プローブ３Ｂを使用したプローブカード１１Ｂの構成と作用について説明する。
本実施形態に係るプローブ３Ｂとプローブカード１１Ｂは、ガイド部材１３と被覆部材５Ｂの構成を一部変更されているが、他の構成については前述した実施形態１に係るプローブ３Ａとプローブカード１１Ａと基本的に同様の構成を有している。従って、ここでは実施形態１と同様の構成については説明を省略し、実施形態１と相違するガイド部材１３と被覆部材５Ｂの構成とこれに伴う作用を中心に説明する。

即ち、本実施形態は、ガイド部材１３が前述した一端側ガイド部材３１と他端側ガイド部材３５に加えて、これらの中間に設けられる中間ガイド部材３３の三つのガイド部材によって構成されている。
中間ガイド部材３３は前述した一端側ガイド部材３１と同様の固定式のガイド部材であり、一端側ガイド部材３１の貫通孔１４ａに対応する位置に該貫通孔１４ａの内径ｄ１と同様の内径ｄ３を有する貫通孔１４ｃが同じ数、軸心を一致させた状態で複数設けられている。

被覆部材５Ｂは、構造自体は実施形態１に係るプローブ３Ａの被覆部材５と同様であるが、被覆部材５Ｂを設ける範囲が実施形態１の被覆部材５を設けた範囲よりも短い範囲に設定されている。
具体的には、被覆部材５Ｂの一端４ａ側の終端部位５ａの位置が実施形態１よりも上方に引き上げられており、中間ガイド部材３３の貫通孔１４ｃ周辺の上縁に当接する位置に設定されている。そして、本実施形態では当該中間ガイド部材３３の前記上縁がベース部３７になっている。

従って、本実施形態では一端側ガイド部材３１は、プローブ基体４の一端４ａ側の露出部分３９の垂直方向Ｚの移動を案内するガイド部材としての機能のみを有しており、実施形態１のようなストッパーとしての機能を有していない。
一方、本実施形態では、上記ストッパーとしての機能は中間ガイド部材３３が有している。プローブ基体４と被覆部材５Ｂは、前述した接点部材１７と本実施形態で新たに設けた中間ガイド部材３３との間で圧縮力を受けてそれぞれＳ字状に湾曲変形するように構成されている。従って、被覆部材５Ｂの一端４ａ側の終端部位５ａから被検査体７にプローブ基体４の一端４ａが接触するまでの露出部分３９の長さが実施形態１のプローブ３Ａの露出部分３９の長さよりも長くなっている。一方、プローブ３Ｂのベース部３７と接点部材１７の接点１６との間の距離Ｈは、実施形態１よりも短い距離Ｈ４になっている。

そして、このように構成される本実施形態に係るプローブ３Ｂとプローブカード１１Ｂ、そしてこれらのプローブ３Ｂとプローブカード１１Ｂを備える接触検査装置１によっても、前述した実施形態１に係るプローブ３Ａ、プローブカード１１Ａ及び接触検査装置１Ａと同様の作用、効果を得ることができる。
また、本実施形態では、プローブ基体４と被覆部材５Ｂの湾曲変形する垂直方向Ｚの範囲が狭くなった分、当該湾曲変形量とプローブ３Ｂの両端にかかる圧力が実施形態１のものと異なってくるから、これらの差異を利用してプローブ３Ｂの屈曲性と圧力をコントロールすることが可能になる。

［他の実施形態］
本発明に係るプローブ３、プローブカード１１及び接触検査装置１は、以上述べたような構成を有することを基本とするものであるが、本願発明の要旨を逸脱しない範囲内の部分的構成の変更や省略等を行うことも勿論可能である。

例えば、本発明では従来絶縁性を付与する目的で設けられていた被覆部材５に対して、プローブ基体４との間の位置ずれを防止する機械的なストッパーとしての機能を付与している。従って、被覆部材５の材料としてはこのような機能を十分に発揮できる絶縁性と柔軟性と機械的強度を有するものであれば、前述した実施形態１中で述べた材料に限らず種々の材料が適用できる。

また、被覆部材５の形成範囲は、プローブ基体４用の線材に絶縁コートする範囲をコート時に定めて設定する他、一旦プローブ基体４用の線材の全体に形成した絶縁コートの一部を剥離することで調節することも可能である。或いは、プローブ基体４用の線材をチューブ状の筒体に通して該被覆材５を設けることも可能である。
また、前記拡径部６の下面と被覆部材５の他端４ｂ側の終端部位５ｂとの接触状態は、図５に表す検査時に行う圧接時の状態で少なくとも形成されていればよく、図３に表すプローブ３の装着前の状態では両者の間に若干の隙間が存在していてもよい。

また、プローブカード１１の組立て方法の手順も実施形態１の説明の中で述べた手順に限らず、先に他端側ガイド部材３５を水平方向Ｘに所定ストロークＳだけスライドさせた後プリロードさせてもよいし、プリロード後に他端側ガイド部材３５を水平方向Ｘに所定ストロークＳ、スライドさせるようにすることも可能である。

１…接触検査装置、３…プローブ、４…プローブ基体、４ａ…一端、４ｂ…他端
５…被覆部材、５ａ…（一端側の）終端部位、５ｂ…（他端側の）終端部位
６…拡径部、７…被検査体、９…載置部、１１…プローブカード、１３…ガイド部材
１４…貫通孔、１５…プローブヘッド、１６…接点、１７…接点部材（ＳＴランド）
１８…プラットフォーム、１９…メイン基板、２１…中継基板、２３…補強板
２５…制御部、２７…移動部、２９…検査実行部、３１…一端側ガイド部材
３３…中間ガイド部材、３５…他端側ガイド部材、３７…ベース部、３９…露出部分
４１…露出部分、Ｚ…垂直方向、Ｘ…水平方向、Ｓ…ストローク、Ｔ…移動量
Ｆ…圧接力、Ｈ（Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３）…距離、ｄ…内径、Ｄ…外径、Ｕ…移動量

Claims (7)

1. 接触検査装置の構成部材となるプローブカードであって、
   前記プローブカードは、
   接触検査装置に装着され、被検査体に押し付けられて使用される接触検査用のプローブと、検査実行時の前記プローブの挙動をガイドする貫通孔を有し前記プローブを前記貫通孔に挿通した状態で保持するガイド部材と、を備えるプローブヘッドと、
   前記プローブヘッドと分割可能に構成され、前記プローブを被検査体側に向かって押し付けた状態で接触する電気的な接点を有する接点部材と、を備え、
   前記プローブは、
   一端が検査時にセットされる前記被検査体に接する部分となり、他端が前記接触検査装置の電気的な接点に接するプローブ基体と、
   前記プローブ基体の前記一端と他端の間の位置に被設されている被覆部材と、を備え、
   当該プローブは、
   前記被覆部材の前記一端の側の終端部位が当該接触検査装置の備えるベース部に押し付けられて湾曲変形した状態で装着されており、
   前記押し付けの反力として前記プローブ基体の他端が前記接点に押し付けられ、
   前記プローブ基体の前記他端の側であって前記被覆部材から露出する部位に拡径部が設けられ、
   前記ガイド部材の一部は前記被覆部材の前記一端の側の終端部位が押し付けられる前記ベース部を成している、
   ことを特徴とするプローブカード。
2. 請求項１に記載のプローブカードにおいて、
   前記拡径部は前記プローブ基体の前記他端にメッキにより固着したものである、
   ことを特徴とするプローブカード。
3. 請求項２に記載のプローブカードにおいて、
   前記拡径部の材料は導電性材料であり、
   前記プローブ基体は前記拡径部が前記接点に接する、
   ことを特徴とするプローブカード。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載のプローブカードにおいて、
   前記プローブ基体の材料は銅、ロジウム、銅合金、又はパラジウム合金であり、
   前記拡径部は前記プローブ基体の表面に設けられたニッケルメッキ層と該ニッケルメッキ層の上に設けられた金、パラジウム、ロジウム、白金、イリジウム、ルテニウム、オスミウムの各貴金属の内の少なくとも一以上の貴金属のメッキ層、又は前記貴金属系合金のメッキ層から成る、
   ことを特徴とするプローブカード。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載のプローブカードにおいて、
   前記被覆部材の材料は電気的絶縁性材料である、
   ことを特徴とするプローブカード。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のプローブカードにおいて、
   前記ガイド部材は、
   前記プローブ基体の前記一端側が挿通される貫通孔を備える一端側ガイド部材と、
   前記プローブ基体の前記他端側が挿通される貫通孔を備える他端側ガイド部材と、を備え、
   前記一端側ガイド部材と他端側ガイド部材の各貫通孔は互いに軸心がずれて位置し、この軸心のずれによって前記湾曲変形が実現されている、
   ことを特徴とするプローブカード。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載されているプローブカードと、
   接触検査位置にセットされた被検査体に対して前記プローブカードを相対的に移動させる移動部と、
   前記被検査体に前記プローブを接触させた状態で検査を実行する検査実行部と、
   を備えることを特徴とする接触検査装置。

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