JP7281697B2

JP7281697B2 - 検査治具、および検査装置

Info

Publication number: JP7281697B2
Application number: JP2021512047A
Authority: JP
Inventors: 穣加藤; 真藤野
Original assignee: NIDEC ADVANCE TECHNOLOGY CORPORATION
Current assignee: NIDEC ADVANCE TECHNOLOGY CORPORATION
Priority date: 2019-04-05
Filing date: 2020-03-27
Publication date: 2023-05-26
Anticipated expiration: 2040-03-27
Also published as: US20220178987A1; WO2020203848A1; KR20210150392A; CN113661565A; US11933837B2; TW202043782A; JPWO2020203848A1; JP2023106466A

Description

本発明は、検査対象の検査に用いられる検査治具に関する。

従来のプローブカード装置の一例は、特許文献１に開示される。

上記特許文献１のプローブカード装置は、ＤＵＴのテストを制御するためのテスタと、当該電子デバイスとの間のインタフェースとして機能する。プローブカード装置は、主要サブアセンブリと、プローブヘッドと、を有する。

主要サブアセンブリは、配線構造物と、プローブヘッド・インタフェースと、を含む。配線構造物は、プリント回路基板などである。プローブヘッド・インタフェースは、一方の側の電気的端子と、もう一方の側の電気接点と、上記電気的端子から上記電気接点への電気接続部と、を含む。配線構造物は、ワイヤによって上記電気的端子と接続される。

プローブヘッドは、プローブ挿入部を含む。プローブ挿入部は、プローブヘッドの一方の側のコネクタと、プローブヘッドのもう一方の側から延びるプローブと、を含む。電気接続部は、コネクタをプローブに接続する。コネクタの数およびパターンは、プローブヘッド・インタフェースの電気接点の数およびパターンに対応する。従って、コネクタは電気接点に電気的に接続される。プローブの数およびパターンは、テストすべきＤＵＴの端子の数およびパターンに対応する。

特表２０１６－５２４１３９号公報

特許文献１のプローブヘッドは、ＤＵＴの端子のパターンに対応するプローブと、プローブヘッド・インタフェースの電気接点のパターンに対応するコネクタとを電気的に接続する。このため、ＤＵＴの端子のパターンが確定しないと、製造を開始することは困難であると考えられる。

そして、上記プローブヘッドは、ＤＵＴの端子に対応する位置に配置されるプローブと、プローブヘッド・インタフェースの電気接点に対応する位置に配置されるコネクタとを電気的に接続する。このため、プローブヘッドの製造には所定の製造期間が必要と考えられる。

従って、特許文献１ではプローブカード装置の製造期間が長くなると推測される。

上記状況に鑑み、本発明は、製造期間を短縮できる検査治具、およびこれを用いた検査装置を提供することを目的とする。

本発明の例示的な検査治具は、凹部を有する板状の絶縁部材と、第１電極を有する第１基板と、接触端子と電気的に接続される導線と、を備え、前記絶縁部材には、前記凹部の底部を貫通する貫通孔が設けられ、前記導線の一端部は、前記貫通孔に配置され、前記導線の他端部は、前記第１電極に接続される構成としている。

本発明の例示的な検査治具は、製造期間を短縮できる。

図１は、本発明の一実施形態に係る検査装置の概略的な縦断面図である。図２は、本発明の一実施形態に係る検査治具の概略的な一部縦断面斜視図である。図３は、本発明の一実施形態に係る検査治具の上方から視た分解斜視図である。図４は、本発明の一実施形態に係る検査治具の下方から視た分解斜視図である。図５は、導線を絶縁部材の貫通孔に挿通させる工程を示す図である。図６は、貫通孔に挿通させた導線の突出部を折り曲げる工程を示す図である。図７は、導線を第１電極に接合させる工程を示す図である。図８は、硬化性樹脂を絶縁部材の凹部および貫通孔に配置させる工程を示す図である。図９は、導線の切断面を研磨する工程を示す図である。図１０は、導線にエッチング加工を施す工程を示す図である。図１１は、導線の端面に対してメッキ加工を行う工程を示す図である。

以下に本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、後述する絶縁部材２２は板状を有しており、図面において絶縁部材２２の厚み方向をＸ方向として、Ｘ方向の一方側をＸ１、Ｘ方向の他方側をＸ２として示す。また、Ｘ方向に垂直な方向をＹ方向として、Ｙ方向の一方側をＹ１、Ｙ方向の他方側をＹ２として示す。また、Ｘ方向およびＹ方向に垂直な方向をＺ方向として、Ｚ方向の一方側をＺ１、Ｚ方向の他方側をＺ２として示す。また、絶縁部材２２のＸ方向に延びる中心軸Ｊ（図１、図２）周りの方向を「周方向」と称する。また、中心軸Ｊに対する径方向を「径方向」と称する。

＜１．検査装置の全体構成＞
ここでは、本発明の一実施形態に係る検査装置の全体構成について、図１～図４を参照して説明する。図１に示すように、本発明の一実施形態に係る検査装置５は、検査対象１０の電気的検査を行う。図１において、一方Ｘ１側が下側、他方Ｘ２側が上側となる。また、一方Ｙ１側が紙面左側、他方Ｙ２側が紙面右側となる。また、一方Ｚ１側が紙面手前側、他方Ｚ２側が紙面奥側となる。

検査対象１０は、例えば、シリコンなどの半導体基板に複数の回路が形成された半導体ウェハである。半導体ウェハは、ダイシングされることにより、上記回路の個々を有する半導体チップに個片化される。なお、検査対象１０は、半導体ウェハ以外にも例えば、半導体チップ、CSP(Chip size package)、または半導体素子等の電子部品とすることができる。

また、検査対象１０は、基板としてもよい。この場合、検査対象１０は、例えば、プリント配線基板、ガラスエポキシ基板、フレキシブル基板、セラミック多層配線基板、半導体パッケージ用のパッケージ基板、中間部材基板、フィルムキャリア等の基板であってもよく、液晶ディスプレイ、EL(Electro-Luminescence)ディスプレイ、タッチパネルディスプレイ等のディスプレイ用の電極板、またはタッチパネル用の電極板であってもよい。

また、EMIB(Embedded Multi-die Interconnect Bridge)と呼ばれるパッケージング技術による製品を検査対象１０としてもよい。EMIBでは、シリコンブリッジと呼ばれる小さなシリコン基板をパッケージ樹脂基板に埋め込み、シリコンブリッジの表面に微細且つ高密度な配線を形成することで、隣り合うシリコンダイをパッケージ樹脂基板に近接搭載する。

検査装置５は、検査治具２と、検査処理部（スキャナー）３と、を備える。本実施形態では、一例として検査処理部３の数は６つとしている。但し、検査処理部３の数は、６つ以外の複数でもよいし、単数でもよい。

検査治具２は、プローブヘッド１を有する。プローブヘッド１は、複数の接触端子１１と、支持部材１２と、を有する。すなわち、検査治具２は、接触端子１１を備える。

接触端子１１は、上下方向に延びる棒状に形成される。本実施形態では、一例として、接触端子１１は、筒状体１１１と、第１導体（プランジャー）１１２と、第２導体（プランジャー）１１３と、を有する。筒状体１１１は、円筒状に形成され、例えば約２５～３００μｍの外径と、約１０～２５０μｍの内径とを有するニッケル或いはニッケル合金のチューブを用いて形成される。また、筒状体１１１の内周面には、金メッキ等の導電層が形成されることが好ましい。さらに、筒状体１１１の外周面を必要に応じて絶縁被覆してもよい。

第１導体１１２および第２導体１１３は、例えばパラジウム合金などの導電性材により形成される。第１導体１１２は、一方Ｘ１側から筒状体１１１へ挿入され、その挿入部の一方Ｘ１側端部は、筒状体１１１に圧入などにより固定される。第１導体１１２が筒状体１１１に固定された状態で、第１導体１１２の一部は、筒状体１１１から一方Ｘ１側へ突出する突出部となる。当該突出部の一方側端部は、接触端子１１の一方側端部１１Ａとなる。一方側端部１１Ａは、検査対象１０の検査点１０Ａに接触可能である。

第２導体１１３は、他方Ｘ２側から筒状体１１１へ挿入され、その挿入部の他方Ｘ２側端部は、筒状体１１１に圧入などにより固定される。第２導体１１３が筒状体１１１に固定された状態で、第２導体１１３の一部は、筒状体１１１から他方Ｘ２側へ突出する突出部となる。当該突出部の他方側端部は、接触端子１１の他方側端部１１Ｂとなる。

筒状体１１１は、上下方向の途中においてばね部を有する。これにより、筒状体１１１は、上下方向に伸縮可能となる。また、第１導体１１２、筒状体１１１、および第２導体１１３を介した導通経路が形成される。

支持部材１２は、複数の接触端子１１を支持する。より具体的には、例えば、支持部材１２には上下方向に貫通する貫通孔が形成され、当該貫通孔に接触端子１１が収容される。この場合、接触端子１１と当該貫通孔との寸法関係により、接触端子１１を当該貫通孔に挿入した際に接触端子１１は一方Ｘ１側への脱落が防止される。

検査治具２は、プローブヘッド１の他に、第１収容部材２１と、絶縁部材２２と、第１基板２３と、複数の導線２４と、固定部２５と、第２収容部材２６と、中間部材２７と、第３収容部材２８と、第２基板２９と、を有する。

第１収容部材２１は、図３に示すように、上下方向視で外形として四角形状を有する板状であり、例えばアルミニウムを有する金属から形成される。第１収容部材２１は、他方Ｘ２側へ凹んで構成される第１収容部２１Ａを有する。第１収容部２１Ａには、絶縁部材２２が収容される。

絶縁部材２２は、一方Ｘ１側へ凹んだ凹部２２Ａを有する板状の部材であり、絶縁材により形成される。絶縁部材２２は、例えば絶縁材としてのセラミック、樹脂等から形成される。当該樹脂の一例としては、スミカスーパー（登録商標）を用いることができる。

すなわち、検査治具２は、凹部２２Ａを有する板状の絶縁部材２２を備える。

絶縁部材２２には、凹部２２Ａの底部２２１を貫通する貫通孔２２１Ａが設けられる。貫通孔２２１Ａは、複数設けられ、一例として、接触端子１１の位置に合せて形成される。

貫通孔２２１Ａには、導線２４の一端部２４Ａが挿入される。導線２４は、例えばエナメル線により形成される。エナメル線は、銅線を絶縁性被膜により覆って形成される。すなわち、導線２４は、絶縁性の被膜を有する。これにより、貫通孔２２１Ａ間のピッチが狭く、導線２４同士が接触し易い場合でも導線２４同士が短絡することを抑制できる。

導線２４の一端部２４Ａの端面を含んで第５電極Ｅ５が形成される。第５電極Ｅ５は、底部２２１の一方側面２２１Ｓ１に形成される。第５電極Ｅ５に第２導体１１３の他方側端部、すなわち接触端子１１の他方側端部１１Ｂを接触しつつ、支持部材１２が底部２２１の一方側面２２１Ｓ１に固定される。この状態でプローブヘッド１は、絶縁部材２２の一方Ｘ１側に配置される。これにより、筒状体１１１のばね部が上下方向に圧縮され、ばね部の弾性力により他方側端部１１Ｂは第５電極Ｅ５に押し当てられる。これにより、接触端子１１と第５電極Ｅ５との導通状態が安定化される。すなわち、検査治具２は、接触端子１１と電気的に接続される導線２４を備える。

このように、一つの貫通孔２２１Ａに対して一つの導線２４の一端部２４Ａが挿入され、当該一つの導線２４に対して一つの接触端子１１が電気的に接続される。すなわち、貫通孔２２１Ａの数は、導線２４の数および接触端子１１の数と同じである。

第１基板２３は、第１収容部材２１の他方側面２１Ｓ上に配置される。第１基板２３は、絶縁部材２２の他方Ｘ２側に配置される。図３に示すように、第１基板２３は、一例として上下方向に視て外形として四角形状を有する。図２に示すように、第１基板２３は、上下方向に貫通する基板貫通孔２３Ａを中央位置に有する。すなわち、第１基板２３は、絶縁部材２２の厚み方向に貫通する基板貫通孔２３Ａを有する。

図２に示すように、第１基板２３の他方側面２３Ｓにおいて基板貫通孔２３Ａの周囲には、複数の第１電極２３１が配置される第１電極領域２３１Ｒが複数周方向に配置される。なお、図３では、第１電極領域２３１Ｒにおける一つの第１電極２３１を代表的に図示しており、第２電極２３２および第４電極２９２に関しても同様である。すなわち、検査治具２は、第１電極２３１を有する第１基板２３を備える。第１電極領域２３１Ｒは、三角形から扇形を除いた形状に形成される。第１電極領域２３１Ｒの各々に配置される第１電極２３１の群は、複数設けられる検査処理部３（図１参照）の各々と電気的に接続される。本実施形態では、検査処理部３の数が６つであるので、第１電極領域２３１Ｒの数も６つとしている。

また、図２に示すように、第１収容部材２１は、上下方向に貫通する貫通孔２１Ｃを中央位置に有する。基板貫通孔２３Ａは、貫通孔２１Ｃの他方Ｘ２側に連接される。導線２４は、底部２２１の他方側面２２１Ｓ２より他方Ｘ２側へ引き出され、貫通孔２１Ｃおよび基板貫通孔２３Ａを通して第１電極２３１に接続される。すなわち、導線２４の他端部２４Ｂが第１電極２３１に接続される。これにより、接触端子１１は、導線２４を介して第１電極２３１と電気的に接続される。言い換えると、導線２４は、基板貫通孔２３Ａに配置される。導線２４は、一方Ｘ１側に視た平面視で、第１電極２３１から基板貫通孔２３Ａへ径方向内側に延びる。これにより、導線２４と電気的に接続される接触端子１１のピッチを狭くし、検査対象１０の検査点１０Ａの狭ピッチ化に対応できる。

ここで、図１および図２に示すように、第１基板２３は、絶縁部材２２における凹部２２Ａ側に配置され、絶縁部材２２の厚み方向に視た場合に絶縁部材２２と重なる部分を有する。このような構成の場合のＸ方向（上記厚み方向）から視た平面視において、貫通孔２２１Ａの位置と第１電極２３１の位置との間の距離は、第１基板２３が絶縁部材２２と重ならない場合よりも短くなる。このため、導線２４の長さを短くし、導通経路の電気抵抗値を低減できる。

ここで、第１基板２３における第１電極２３１の数は、導線２４の本数よりも多い。すなわち、他端部２４Ｂが接続されない第１電極２３１が存在する。これにより、検査対象１０の品種ひいてはプローブヘッド１の品種が切替わっても、第１基板２３を共通化することができ、検査治具２の製造期間を短縮できる。

なお、導線２４の他端部２４Ｂは、先述のように第１基板２３における一部の第１電極２３１に接続されることに限らず、第１基板２３における全部の第１電極２３１に接続されてもよい。すなわち、導線２４の他端部２４Ｂは、第１電極２３１に接続される。

固定部２５は、その一部が底部２２１の他方側面２２１Ｓ２に載置されて凹部２２Ａに収容される。固定部２５は、後述するように硬化性樹脂から形成されるモールド部であり、導線２４の一部を絶縁部材２２に固定する機能を有する。

なお、絶縁部材２２、第１基板２３、導線２４、固定部２５、および第５電極Ｅ５による構成の製造方法については後述する。

図３に示すように、第１基板２３の他方側面２３Ｓにおいて第１電極領域２３１ＲのＹ方向一方Ｙ１側およびＹ方向他方Ｙ２側にそれぞれＺ方向に３つ並んで、複数の第２電極２３２が配置される第２電極領域２３２Ｒが配置される。第２電極領域２３２Ｒの各々に配置される第２電極２３２の群は、複数設けられる検査処理部３（図１参照）の各々と電気的に接続される。図３では、検査処理部３の数が６つであるので、第２電極領域２３２Ｒの数も６つとしている。第２電極２３２は、第１基板２３における基板部２３０（図７参照）内部に配置される配線（不図示）によって第１電極２３１と電気的に接続される。

すなわち、第１基板２３は、第１電極２３１と電気的に接続されて第１基板２３の他方側面２３Ｓに配置される第２電極２３２を有する。これにより、第１基板２３の他方Ｘ２側に配置される検査処理部３と第１基板２３との電気的接続を容易化できる。

第２収容部材２６は、図３に示すように、上下方向視で外形として四角形状を有する板状であり、例えばアルミニウムを有する金属から形成される。第２収容部材２６は、厚み方向に貫通する孔部２６Ａを中央位置に有する。第１電極領域２３１Ｒは、上方視で孔部２６Ａを通して上方に露出する。これにより、導線２４を孔部２６Ａ内部に配置させることができる。

第２収容部材２６は、Ｙ方向一方Ｙ１側およびＹ方向他方Ｙ２側それぞれにＺ方向に３つ並んだ第２収容部２６Ｂを有する。第２収容部２６Ｂは、厚み方向（Ｘ方向）に貫通する孔部である。第２電極領域２３２Ｒは、上方視で第２収容部２６Ｂを通して上方に露出する。

中間部材２７は、図４に示すように、一部が第３収容部材２８から一方Ｘ１側に突出し、上下方向に視て一例として外径として略四角形を有する。

図１および図２に示すように、中間部材２７は、接続部材２７１を有する。接続部材２７１は、例えば、上下方向に伸縮可能なばね部材２７１１と、第１プランジャー２７１２と、第２プランジャー２７１３と、を有する。第１プランジャー２７１２は、ばね部材２７１１の一方側端部２７１１Ａに固定される。第２プランジャー２７１３は、ばね部材２７１１の他方側端部２７１１Ｂに固定される。ばね部材２７１１、第１プランジャー２７１２、および第２プランジャー２７１３は、導電性材により形成される。

第３収容部材２８は、Ｙ方向に２つ並んで配置される。それぞれの第３収容部材２８は、一方Ｘ１側へ凹んだ凹部２８Ａを有し、例えばアルミニウムを有する金属により形成される。凹部２８Ａは、Ｚ方向に３つ並んで配置される。それぞれの第２基板２９は、それぞれの凹部２８Ａに収容される。すなわち、第２基板２９は、６つ設けられる。第３収容部材２８は、凹部２８Ａの一方Ｘ１側に連接される貫通孔２８Ｂを有する。

第２基板２９の一方側面２９Ｓ１には、第３電極２９１が形成される。第２プランジャー２７１３を貫通孔２８Ｂ内で第３電極２９１に接触させつつ中間部材２７を第３収容部材２８に固定する。これにより、ばね部材２７１１が上下方向に圧縮され、ばね部材２７１１の弾性力により第２プランジャー２７１３は第３電極２９１に押し当てられる。従って、第２プランジャー２７１３と第３電極２９１との導通状態が安定化される。

そして、それぞれの中間部材２７をそれぞれの第２収容部２６Ｂに挿入し、第１プランジャー２７１２を第２電極２３２に接触させつつ第３収容部材２８を第２収容部材２６に固定する。これにより、ばね部材２７１１が上下方向に圧縮され、ばね部材２７１１の弾性力により第１プランジャー２７１２は第２電極２３２に押し当てられる。従って、第１プランジャー２７１２と第２電極２３２との導通状態が安定化される。

また、図３に示すように、それぞれの第２基板２９の他方側面２９Ｓ２において、複数の第４電極２９２が配置される第４電極領域２９２Ｒが配置される。Ｙ方向一方Ｙ１側の基板２９のそれぞれにおいては、第４電極領域２９２ＲはＹ方向一方Ｙ１側に配置される。Ｙ方向他方Ｙ２側の基板２９のそれぞれにおいては、第４電極領域２９２ＲはＹ方向他方Ｙ２側に配置される。

第４電極領域２９２Ｒの各々に配置される第４電極２９２の群は、複数設けられる検査処理部３（図１参照）の各々と電気的に接続される。図３では、検査処理部３の数が６つであるので、第４電極領域２９２Ｒの数も６つとしている。第４電極２９２は、検査処理部３の端子３Ａ（図１参照）と接触する。

第３電極２９１と第４電極２９２は、第２基板２９の基板部内部の配線により電気的に接続される。第４電極２９２間のピッチは、検査処理部３の端子３Ａ間のピッチによって決まり、第３電極２９１間のピッチよりも広い。

すなわち、検査治具２は、絶縁部材２２の厚み方向に延びる接続部材２７１と、第２基板２９と、を備える。第３電極２９１は、第２基板２９の一方側面２９Ｓ１に配置される。第４電極２９２は、第２基板２９の他方側面２９Ｓ２に配置される。第３電極２９１と第４電極２９２とは、電気的に接続される。第４電極２９２間のピッチは、第３電極２９１間のピッチより広い。接続部材２７１の一方側端部２７１Ａは、第２電極２３２と接触する。接続部材２７１の他方側端部２７１Ｂは、第３電極２９１と接触する。

これにより、第２電極２３２間のピッチを、検査処理部３との接続用の第４電極２９２間のピッチへ変換できる。また、接続部材２７１は、上記厚み方向に圧縮可能なばね部２７１１を有する。これにより、第２電極２３２と第３電極２９１との導通状態を安定化できる。

以上のような構成により、接触端子１１は、第５電極Ｅ５、導線２４、第１電極２３１、第２電極２３２、接続部材２７１、第３電極２９１、および第４電極２９２を介して、検査処理部３と電気的に接続される。

検査対象１０の検査時には、図１に示すように、検査対象１０の検査点１０Ａに接触端子１１の一方側端部１１Ａを接触させる。このとき、筒状体１１１のばね部が上下方向に圧縮されるので、当該ばね部の弾性力により一方側端部１１Ａが検査点１０Ａに押し当てられる。これにより、一方側端部１１Ａと検査点１０Ａとの導通状態が安定化される。

このような検査対象１０の検査時には、検査点１０Ａと検査処理部３とが電気的に接続される。検査処理部３によって接触端子１１を介して検査点１０Ａに検査用信号が順次出力され、それに応じて検査点１０Ａから検査用信号が取得される。これらの検査用信号に基づいて検査処理部３により検査点１０Ａ間の導通の有無などが検出され、検査対象１０における断線または短絡の有無等の検査が行われる。

また、仮に接触端子１１を導線２４を介して直接、第２基板２９の電極に電気的に接続する構成の場合は、検査対象１０の仕様が変更されるごとに、第２基板２９を交換する必要がある。それに対し、本実施形態であれば、検査対象１０の仕様が変更されても、プローブヘッド１、第１収容部材２１、絶縁部材２２、第１基板２３、導線２４、固定部材２５、および第２収容部材２６を有する部分を交換すればよく、中間部材２７、第３収容部材２８および第２基板２９を有する部分は交換する必要がない。従って、サイズの大きい６つ分の第２基板２９を共通化でき、サイズの小さい第１基板２３を交換すればよいので、ランニングコストを削減できる。特に、第３電極２９１間のピッチは、第４電極２９２間のピッチよりも狭いので、接続部材２７１間のピッチおよび第２電極２３２間のピッチを狭くし、第１基板２３のサイズを６つ分の第２基板２８のサイズよりも、より小さくでき、ランニングコストを削減できる。

なお、接触端子１１は、屈曲可能な弾性を有するワイヤ状の検査用接触子であってもよい。接触端子１１は、上下方向から傾いた姿勢で支持部材１２に支持される。そして、検査点１０Ａを接触端子１１の一方側端部１１Ａに接触させることで、接触端子１１を屈曲させる。接触端子１１を傾けて支持させることで、屈曲する方向を決めることができる。上記のようなワイヤ状の検査用接触子を用いることで、より高集積化された検査対象１０の検査に対応することが可能となる。

＜２．接触端子と第１基板との電気的接続構成の製造方法＞
次に、検査治具２における接触端子１１と第１基板２３とを電気的に接続させる構成の製造工程について、図５～図１１を参照して説明する。

なお、図５～図１１の工程は、絶縁部材２２および第１基板２３を第１収容部材２１に収容した状態で行う。すなわち、検査治具２は、凹んで構成されて絶縁部材２２を収容する第１収容部２１Ａを有する収容部材２１を備える。これにより、後述するように導線２４と第１電極２３１とを接続するための絶縁部材２２の位置決めを容易に行える。

まず、プローブヘッド１は品種が切替わり、品種ごとに接触端子１１の配置位置が変化する。プローブヘッド１の品種が決まると、絶縁部材２２の底部２２１における接触端子１１の配置に応じた位置に貫通孔２２１Ａを形成する。なお、貫通孔２２１Ａをマトリクス状に形成し、接触端子１１の位置に合わせた位置の貫通孔２２１Ａを使用してもよい。すなわち、貫通孔２２１Ａの数は、接触端子１１の数よりも多い。これにより、マトリクス状の貫通孔２２１Ａを有する絶縁部材２２を予め用意でき、プローブヘッド１の品種が確定してから絶縁部材２２を製造する必要がなくなる。また、底部２２１の厚みは薄いので、貫通孔２２１Ａを形成することは容易である。ここで図５に示すように、貫通孔２２１Ａは、底部２２１の一方側面２２１Ｓ１に開口部２２１Ａ１を有し、底部２２１の他方側面２２１Ｓ２に開口部２２１Ａ２を有する。そして、図５に示すように、導線２４を開口部２２１Ａ２側から貫通孔２２１Ａに挿通させる。

次に、導線２４における開口部２２１Ａ１から突出した突出部分２４Ｔを、図６に示すように折り曲げる。これにより、導線２４の貫通孔２２１Ａからの抜けを抑制できる。

そして、図７に示すように、導線２４のうち開口部２２１Ａ２から引き出された部分の途中に位置する接合部分２４Ｓを第１基板２３の第１電極２３１に接合させる工程が行われる。ここでは、ワイヤボンディング技術を用いて接合が行われる。例えば、接合部分２４Ｓを第１電極２３１に押し付けつつ、接合部分２４Ｓに超音波振動を付与する。これにより、接合部分２４Ｓと第１電極２３１との接触面に摩擦を生じさせ、摩擦熱により接合部分２４Ｓと第１電極２３１とを接合する。このとき、接合部分２４Ｓと第１電極２３１とは、電気的に接続される。

なお、図７に示す第１電極２３１は、第１基板２３の基板部２３０から突出した膜状のパッドであるが、これに限らず、基板部２３０内部に配置されたパッド等でもよい。

その後、導線２４における第１電極２３１との接合箇所の貫通孔２２１Ａ側でない側を、上記接合箇所から切り離す。

そして、凹部２２Ａにおける開口部２２１Ａ２の周囲箇所に固定部材が流し込まれる。固定部材には、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂が用いられる。固定部材は、硬化前は液状である。凹部２２Ａに流し込まれた固定部材は、貫通孔２２１Ａと導線２４との隙間に流れ込んだ後、底部２２１の一方側面２２１Ｓ１まで達する。熱または光の供給によって凹部２２Ａの固定部材は、硬化して第１固定部材２５Ａ（図８参照）となる。熱または光の供給によって貫通孔２２１Ａと導線２４との隙間の固定部材は、硬化して第２固定部材２５Ｂ（図８参照）となる。熱または光の供給によって一方側面２２１Ｓ１の固定部材は、硬化して第３固定部材２５Ｃ（図８参照）となる。

第１固定部材２５Ａ、第２固定部材２５Ｂ、および第３固定部材２５Ｃが形成された後、導線２４における折り曲げられた突出部２４Ｔ（図８参照）が切断工程により切り離される。そして、導線２４の切断面および第３固定部材２５Ｃが研磨される。これにより、図９に示すように、研磨後の導線２４の端面２４１は、底部２２１の一方側面２２１Ｓ１と面一となる。図９に示す状態で、第１固定部材２５Ａと第２固定部材２５Ｂとから固定部材２５が形成される。

なお、上記では研磨により第３固定部材２５Ｃを除去したが、第３固定部材２５Ｃを除去せず第１固定部材２５Ａを除去してもよいし、第１固定部材２５Ａと第３固定部材２５Ｃの両方を除去してもよい。また、図９では、第１固定部２５Ａと第２固定部材２５Ｂの両方が設けられるが、第１固定部２５Ａと第２固定部材２５Ｂのいずれか一方を除去してもよい。

次に、図１０に示すように、エッチング加工により、導線２４の端面２４ＴＳを開口部２２１Ａ１より貫通孔２２１Ａ内部側に位置させる。そして、このような端面２４ＴＳにニッケルによるメッキが施され、第１金属層が形成される。第１金属層の先端は、開口部２２１Ａ１より突出した位置に位置される。そして、第１金属層の先端は研磨され、一方側面２２１Ｓ１と面一となる。

次に、第１金属層に対して金によるメッキが施され、第２金属層が形成される。これにより、図１１に示すように、導線２４の一端部２４Ａは貫通孔２２１Ａに配置され、一端部２４Ａの端面２４ＴＳの一方Ｘ１側に第１金属層Ｍ１、第２金属層部Ｍ２が順に積層される。端面２４ＴＳ、第１金属層Ｍ１、および第２金属層Ｍ２から第５電極Ｅ５が構成される。第２金属層Ｍ２に接触端子１１の他方側端部１１Ｂが接触される。すなわち、接触端子１１は、第２金属層Ｍ２および第１金属層Ｍ１を介して端面２４ＴＳと電気的に接続される。つまり、接触端子１１は、導線２４と電気的に接続される。

なお、第２金属層Ｍ２を形成せず、端面２４ＴＳおよび第１金属層Ｍ１から第５電極Ｅ５を構成してもよい。または、第１金属層Ｍ１を形成せず、端面２４ＴＳおよび第２金属層Ｍ２から第５電極Ｅ５を構成してもよい。または、第１金属層Ｍ１および第２金属層Ｍ２を形成せず、端面２４ＴＳが第５電極Ｅ５を構成してもよい。

または、エッチング加工は行わずに、第１金属層Ｍ１および第２金属層Ｍ２のうち少なくとも一方を端面２４１（図９参照）に形成してもよい。または、エッチング加工は行わずに、端面２４１に対して第１金属層Ｍ１および第２金属層Ｍ２を形成しなくてもよい。または、図８の状態で突出部２４Ｔを切断し、その切断面を研磨せずに第５電極Ｅ５としてもよい。

このように本実施形態によれば、接触端子１１の配置位置が確定すると、接触端子１１の位置に合せて絶縁部材２２に貫通孔２２１Ａを形成し、導線２４の一端部を貫通孔２２１Ａに配置させつつ、導線２４の他端部を第１基板２３に接続させる。第１基板２３および絶縁部材２２は、あらかじめ用意しておくことができる。また、絶縁部材２２の加工は貫通孔２２１Ａの形成で済む。さらに、凹部２２Ａを設けることで絶縁部材２の底部２２１の厚みは薄いので、貫通孔２２１Ａは形成しやすい。従って、検査対象１０の検査点１０Ａの位置、ひいては接触端子１１の配置位置が確定した後の検査治具２の製造期間を短縮できる。なお、先述したように、マトリクス状の貫通孔２２１Ａを形成した絶縁部材２２を予め用意できる場合は、製造期間をさらに短縮できる。

特に、導線２４と第１電極２３１との接続には、ワイヤボンディング技術を用いることで、接続の自動化を図り易い。導線２４の本数は数千本に及ぶ場合もあり、その場合に手作業にて半田付により接続を行うことは非常に作業時間がかかることになり、接続の自動化により製造効率を大幅に向上できる。

このように、本実施形態に係る検査装置５は、検査治具２と、第１電極２３１と電気的に接続される検査処理部３と、を備える。これにより、検査対象１０と検査処理部３とを電気的に接続させるために用いられる検査治具の製造効率を向上できる。

また、検査治具２は、凹部２２Ａと貫通孔２２１Ａのうち少なくとも一方に配置され、導線２４の一部を絶縁部材２２に固定させる固定部材２５を備える。これにより、導線２４の絶縁部材２２からの抜けを抑制できる。

また、固定部材２５は、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂を含む。熱硬化性樹脂および光硬化性樹脂は、硬化する前は液状であるので、貫通孔２２１Ａと導線２４との隙間に流し込みやすい。また、固定部材２５が凹部２２Ａに配置される場合は、液状の熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂が絶縁部材２２の外部に漏れ出すことを抑制できる。

なお、固定部材２５は、上記に限らず、熱可塑性樹脂または接着剤を含んでもよい。また、固定部材２５は必須ではなく、導線２４を貫通孔２２１Ａに圧入により固定してもよい。

また、導線２４の一端部２４Ａの端面２４ＴＳは、貫通孔２２１Ａの内部に位置する。端面２４ＴＳに第１金属層Ｍ１が設けられる。第１金属層Ｍ１は、例えばニッケルにより形成され、エナメル線である導線２４の導体である銅よりも硬度が高い。すなわち、第１金属層Ｍ１は、導線２４よりも硬度が高い。第１金属層Ｍ１は、貫通孔２２１Ａ内でメッキ形成が行われることにより形成されるので、第１金属層Ｍ１の厚みを厚くすることが容易である。導線２４よりも硬度の高い第１金属層Ｍ１の厚みが厚くされると、第１金属層Ｍ１が摩耗して導線２４が露出することを抑制できる。

さらに、第１金属層Ｍ１に、第２金属層Ｍ２が連接される。これにより、第２金属層Ｍ２により第１金属層Ｍ１の表面が覆われるので、第１金属層Ｍ１の腐食を抑制できる。

＜３．その他＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨の範囲内であれば、実施形態は種々の変形が可能である。

本発明は、各種検査対象の電気的検査に利用することができる。

１・・・プローブヘッド
１１・・・接触端子
１１１・・・筒状体
１１２・・・第１導体
１１３・・・第２導体
１２・・・支持部材
２・・・検査治具
２１・・・第１収容部材
２２・・・絶縁部材
２２１・・・底部
２２１Ａ・・・貫通孔
２２Ａ・・・凹部
２３・・・第１基板
２３１・・・第１電極
２３２・・・第２電極
２４・・・導線
２５・・・固定部材
２６・・・第２収容部材
２７・・・中間部材
２７１・・・接続部材
２８・・・第３収容部材
２９・・・第２基板
２９１・・・第３電極
２９２・・・第４電極
３・・・検査処理部
５・・・検査装置
１０・・・検査対象
Ｅ５・・・第５電極
Ｍ１・・・第１金属層
Ｍ２・・・第２金属層
Ｊ・・・中心軸

Claims

第２基板と電気的に接続される中間部材に対し脱着可能な検査治具であって、
凹部を有する板状の絶縁部材と、
第１電極及び前記第１電極と電気的に接続される第２電極を有する第１基板と、
接触端子と電気的に接続される導線と、
前記第１基板に取り付けられて厚み方向に貫通する収容部を有する、板状の収容部材と、
を備え、
前記第２電極は、前記収容部を通して露出し、
前記収容部には、前記中間部材が収容可能であり、
前記絶縁部材には、前記凹部の底部を貫通する貫通孔が設けられ、
前記導線の一端部は、前記貫通孔に配置され、
前記導線の他端部は、前記第１電極に接続される、検査治具。
前記凹部と前記貫通孔のうち少なくとも一方に配置され、前記導線の一部を前記絶縁部材に固定させる固定部材をさらに備える、請求項１に記載の検査治具。
前記固定部材は、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂を含む、請求項２に記載の検査治具。
前記導線の前記一端部の端面は、前記貫通孔の内部に位置し、
前記端面に第１金属層が設けられ、
前記第１金属層は、前記導線よりも硬度が高い、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の検査治具。
前記第１金属層に、第２金属層が連接される、請求項４に記載の検査治具。
前記導線は、絶縁性の被膜を有する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の検査治具。
前記第１基板は、前記絶縁部材における前記凹部側に配置され、前記絶縁部材の厚み方向に視た場合に前記絶縁部材と重なる部分を有する、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の検査治具。
凹んで構成されて前記絶縁部材を収容する第１収容部を有する収容部材をさらに備える、請求項７に記載の検査治具。
前記第１基板における前記第１電極の数は、前記導線の本数よりも多い、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の検査治具。
前記絶縁部材の厚み方向において前記凹部の凹む側を一方側とし、
前記第１基板は、前記絶縁部材の他方側に配置され、
前記第１基板は、前記厚み方向に貫通する基板貫通孔を有し、
前記導線は、前記基板貫通孔に配置され、
前記導線は、一方側に視た平面視で、前記第１電極から前記基板貫通孔へ径方向内側に延びる、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の検査治具。
前記絶縁部材の厚み方向において前記凹部の凹む側を一方側とし、
前記第２電極は、前記第１基板の他方側面に配置される、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の検査治具。
前記厚み方向に延びる接続部材と、
前記第２基板と、
をさらに備え、
第３電極は、前記第２基板の一方側面に配置され、
第４電極は、前記第２基板の他方側面に配置され、
前記第３電極と前記第４電極とは、電気的に接続され、
前記第４電極間のピッチは、前記第３電極間のピッチより広く、
前記接続部材の一方側端部は前記第２電極と接触し、
前記接続部材の他方側端部は前記第３電極と接触する、請求項１１に記載の検査治具。
前記接続部材は、前記厚み方向に圧縮可能なばね部を有する、請求項１２に記載の検査治具。
前記導線と電気的に接続される接触端子をさらに備える請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の検査治具。
請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の検査治具と、
前記第１電極と電気的に接続される検査処理部と、を備える検査装置。