JPH10246735A

JPH10246735A - プローバ基板、プロービング方法及びその装置

Info

Publication number: JPH10246735A
Application number: JP9040546A
Authority: JP
Inventors: Shigetaka Kobayashi; 繁隆小林
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1997-02-25
Filing date: 1997-02-25
Publication date: 1998-09-14
Anticipated expiration: 2017-02-25
Also published as: TW371322B; JP3193659B2; US6275056B1

Abstract

(57)【要約】【課題】極細ピッチに対応可能であり、かつ、接続信
頼性に優れた面状プローバを提供すること。【解決手段】検査機器と検査対象物上の導電性のパッ
ドに対して電気的な接続を図るためのプローバ基板であ
って、検査対象物２０の線膨張係数の５倍以下の線膨張
係数を有する絶縁基板１と、絶縁基板上に形成された導
電性のプローブ部２であって、プローブ部のピッチｌは
導電性のパッド２２のピッチｌ'と略同一またはわずか
に小さいピッチを有するプローブ部２とを具備するプロ
ーバ基板。検査時には導電性パッド２２とプローブ部２
とのピッチの差異を補正すべく、プローバ基板のみを加
熱し、線膨張係数の差を利用して位置合わせを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は液晶パネル、半導
体装置の電気的な接続を検査するための針式プローバの
代替品としての面状プローバに関する。本願発明は特
に、長尺の形状を有し、多数のピンを一括で検査可能な
面状プローバに関する。また、本願発明はこのような面
状プローバを用いて検査を行う方式及びその装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は薄形、軽量の表示装置と
して、コンピュータ用の表示画面のみならず、テレビ、
プロジェクタ等その用途は近年拡大の一途をたどってい
る。液晶表示装置は二枚のガラス基板間に液晶を封入
し、画素ごとに液晶に所定の電圧を印加することによっ
て画素の階調に応じて明るさを表現する。電圧はガラス
基板上にマトリクス状に形成した薄膜トランジスタをス
イッチング素子として、これに接続されたデータ線上に
電圧駆動ドライバによって所望の電圧を生成することに
よって印加する。

【０００３】このような構造を有している液晶表示装置
を製造する上で大きな比重を有するのが回路の電気的な
接続の良否を確認する検査工程である。液晶表示装置の
駆動回路のうち、一つでも電気的な接続不良が存在する
と線欠陥等として表れ、製品全体として不良となる。従
って、このような不良を検出するために検査工程が行わ
れるのであるが、検査工程のうち多くは実際に電気回路
に通電して出画し、その画質を目視により検査するもの
である。また、他の検査によれば実際に出画せずして回
路の導通等を確認するというものもある。しかし、いず
れにしても、検査工程においてはガラス基板上に形成し
た検査対象の回路（以下、検査対象物という）に電気を
通電する作業が必要となる。

【０００４】かかる通電作業において用いる通電のため
の治具がプローバである。通電の方法としては検査対象
物に導電性の接点（以下、パッドという）を設け、プロ
ーバを接点に接触させ、導通を図るという方法が一般的
である。プロービング技術は当初半導体装置の検査に開
発された。そして、当初のプローバは極細線を導電部材
として用い、その先端を検査対象物のパッドに押し当て
る、いわゆる針状プローバであった。しかし、針状のプ
ローバによる導通方式はさまざまな欠点がある。

【０００５】まず、近年ますます回路が微細化したこと
に伴い、パッド間の距離が極めて接近し、それとともに
針状プローバの径も著しく減少したことである。現在で
はパッド間のピッチは７０μｍ以下となり、このような
パッド間ピッチに対応する微細径のプローバは容易に変
形することによって寿命を終了する。また、プローバの
変形がなくても隣り合う針同士が接触して検査が正常に
行えないケースが増大する。さらに、微細化により検査
対象物のパッドに正確に針状のプローバを接触させるこ
とも著しく困難になった。例えば、プローバを接点に接
触させるためには一定の加圧を行う必要があるが、プロ
ーバが微細径であるために加圧を極めて小さくする必要
がある。しかし、加圧が小さいと接点表面の酸化膜を破
ってプローバ先端とパッド表面とが確実に電気的に接触
することはより一層困難となる。

【０００６】検査対象物のパッドの位置パターンに応じ
てプローバを正確に接触させるためにプローブブロック
という治具を使用することもできるが、回路パターンの
微細化によりプローブブロックの製作にも一層の精度、
素材の耐久性が要求される。これは、プローブブロック
の製作工程の長期化、コストの増大につながる。そし
て、微細化したプローバでは少しの位置的なずれがある
と電気的接触が達成されず、あるいは、破損の原因とな
ったりする。このような検査治具の製作のための時間の
長期化、コスト増は一層加速する少量多品種化の流れに
は整合しないものである。

【０００７】以上のようなさまざまな問題点に対処すべ
く、最近では従来の針状プローバに対する、さまざまな
改良品が考案されている。一例としては、リードの先端
を特殊加工して針に似せた構造としたもの、リード先端
にバンプを形成し接触性を向上させたもの、針状プロー
ブの材質を改善し弾性を持たせる等の工夫を施したも
の、等である。しかし、これらの改良品は基本的には針
状プローバの発想の域を出ないものであり、抜本的な問
題の解決にはつながらない。

【０００８】一方、針状ではなく、平面的なプローバ
（面状プローバ）を検査用の治具として用いる例もあ
る。例えば、特開平７−２４０４４３号公報には絶縁基
板上に検査用の回路、及び、検査対象物のパッドに接触
するバンプがこの順で形成され、バンプの周囲を絶縁層
で被覆した構造のものが開示されている。このように、
面状プローバは典型的には有機物からなるシート上にパ
ッドと接触するためのバンプをパッドの位置パターンに
合わせて形成し、パッドとの電気的な導通を図ろうとす
るものである。

【０００９】しかし、従来の面状プローバについて、そ
の耐久性を向上させる方法や、温度変化に追随して良好
な電気的な接触を維持する方法についてはいまだ知られ
ていない。また、現在知られている面状プローバは精
度、コストの面で針状プローバ同様の問題を内在してい
る。さらに、現在知られている面状プローバは検査対象
物のＴＡＢごとに接触するタイプのものである。しか
し、このタイプのものではＴＡＢごとに位置合わせをす
る必要があり、検査コストがかかる。

【００１０】また、最近ＣＯＧ（ＣｈｉｐＯｎＧａ
ｔｅ）という技術が普及しはじめた。従来、液晶表示装
置のドライバチップはＴＡＢ上に実装した後に、ＴＡＢ
を液晶パネル上に実装するという形をとってきたが、Ｃ
ＯＧ技術ではドライバチップを直接液晶パネル上に実装
するために、検査対象物の幅自体が大幅に狭くなる。Ｃ
ＯＧ技術を用いた液晶パネルに対して針状のプローバは
用いることができないというのが一般的な認識である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本願発明の第一の目的
は７０μｍ以下の極細ピッチに対応可能な面状プローバ
を提供することである。このような細ピッチでは針状の
プローブによれば接触圧が十分にとれなかったり、その
ためにパッドとの十分な接触が得られないからである。
本願発明の第二の目的は安価で、かつ、接続信頼性に優
れた面状プローバを提供することである。また、本願発
明の第三の目的は第一の目的に付随して、このような面
状プローバを利用してより効率的、かつ、信頼性の高い
検査工程を実現するための方法及びそれを実現するため
の装置を提供することである。さらに、本願発明の第四
の目的は検査対象物の幅が小さくなっても対応可能な面
状プローバを提供することである。本願発明の第五の目
的は検査対象物の一つの辺に含まれる複数のＴＡＢのそ
れぞれに位置合わせを必要とせず、検査対象物の一つの
辺全体を一回の位置合わせで済ませられる長尺一括の面
状プローバを提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本願発明に適用する面状
プローバは、検査対象物の線膨張係数の５倍以下の線膨
張係数を有する絶縁基板と、この絶縁基板上に形成され
た導電性のプローブ部であって、この導電性プローブ部
のピッチは検査対象物上の導電性のパッドのピッチと略
同一か、これよりもわずかに小さいことを特徴とするも
のである。

【００１３】

【発明の実施の形態】本願発明に係わる面状プローバの
断面図を図１に示す。面状プローバ１０は絶縁基板１と
この絶縁基板上に形成された導電性のプローブ部２から
構成される。絶縁基板１は典型的にはガラスエポキシ基
板からなる。ガラスエポキシ基板は検査対象物の５倍程
度である８〜２０ｐｐｍ／℃程度の線膨張係数を有して
いる。また、絶縁基板１は可撓性を有することが望まし
い。そのために絶縁基板の厚さは５０〜３００ミクロン
程度である。プローブ部２は図中ｌのピッチで形成され
る。プローブ部２は紙面と垂直の方向に伸びる線状の導
電回路であるのが一般である。本願発明の適用の対象と
なるピッチｌは１００ミクロン以下、好ましくは７５ミ
クロン以下である。また、プローブ部２は導電性を有す
ることが必要であり、金、白金、銅、ニッケル、アルミ
ニウムなどの導電性及び耐食性が良好な金属、及び、こ
れらの合金から構成されることが望ましい。図１では、
導電性のプローブ部２はこれらの金属を複数層重ねた構
造となっており、第一層３としては例えば銅を用い、第
二層５としては例えばニッケルアルミニウム合金を用い
ている。このように、複数層とすれば第一層３によって
プローブ部２の導電性を担保し、第二層５でプローブ部
５の耐摩耗性、耐食性等を担保することができる。な
お、プローブ部の高さｈに特に制約はないが、一般的に
は２０μｍ以下が製造プロセス上適切である。

【００１４】本願発明の面状プローバ１０によって検査
対象物２０を検査する場合の配置を図２に示す。面状プ
ローバ１０は図２に示すように櫛状に形成されており、
それぞれの櫛の歯が検査対象物上の一つのＴＡＢに圧接
される。それぞれの櫛の歯の裏面には検査対象物２０上
に設けられたパッドと接触するプローブ部（図示せず）
が設けられている。プローブ部は通常、一つの櫛の歯に
対して、１００〜５００程度の数設けられる。

【００１５】本願発明に係わる面状プローバ１０はプリ
ント基板と同様の方法で製造することができる。すなわ
ち、絶縁基板１を用意し、検査対象物上のパッドと同様
のパターンを有するマスクを使用して、絶縁基板１上に
形成したフォトレジストを露光、現像し、その後導電性
プローブ部を形成すべく無電解めっき、電解めっき、蒸
着、ＣＶＤ等の湿式、乾式のいずれかの方法で金属部分
を絶縁基板１上に形成する。プローブ部２が形成された
絶縁基板１は最終的には金型等によるプレス、または、
カッターによりその側面をカットされる。

【００１６】本願発明に係わる面状プローバ１０のピッ
チの寸法精度は特に精密であることを要する。絶縁基板
は一般にはガラス繊維の混在した有機樹脂基板である
が、温度、湿度の影響を受けやすい。そこで、温度、湿
度を一定にした環境で以上のプロセスを遂行することが
望ましい。

【００１７】本願発明に係わる面状プローバ１０に使用
する絶縁基板１は典型的にはガラスエポキシ基板であ
る。ガラスエポキシ基板は液晶表示装置の検査における
検査対象物の材質であるガラスの線膨張係数（４ｐｐｍ
／℃）と比較的近い。本願発明に使用するガラスエポキ
シ基板の単独の線膨張係数は略８〜２０ｐｐｍ／℃であ
る。また、絶縁基板１上にプローブ部２を形成すると、
線膨張係数は減少するのが通常である。面状プローバ１
０（絶縁基板１にプローブ部２を形成したもの）の線膨
張係数は略４〜８ｐｐｍ／℃となる。かかる範囲に線膨
張係数を制御することによって、後述するように検査工
程において寸法の補正を容易に行うことが可能となる。
線膨張係数があまりにも検査対象物と異なる絶縁基板は
本願発明の対象外である。例えば、ポリイミドは微細加
工性がよく、狭ピッチで金属プローブ部を形成すること
が可能であるが、４０ｐｐｍ／℃もの線膨張係数を有し
ているために本願発明に係わる絶縁基板としては適切で
はない。なぜならば、このような大きな線膨張係数を有
する絶縁基板を面状プローバとして使用すれば、わずか
な温度の差によってプローブ部２同士のピッチが大きく
変動し、測定時の温度制御や位置合わせが極めて困難に
なる。この点に鑑みると、本願発明に係わる絶縁基板１
単独の線膨張係数は検査対象物２０の線膨張係数の５倍
以内、好ましくは３倍以内であることがよい。かかる線
膨張係数を有する絶縁基板を用いて面状プローバ１０を
得れば、検査対象物の略３倍以内の線膨張係数を有する
面状プローバを形成でき、本願発明の目的にかなう。

【００１８】また、吸湿による膨張のため、吸湿時と乾
燥時との寸法が大きく異なるような材料も本願発明に係
わる絶縁基板としては適さない。かかる材料を使用すれ
ば、どのような湿度で面状プローバを製作したかによっ
て出来上がりの寸法精度が大きく変わるからである。ま
た、吸湿特性の良好な材料を使用したとしても、湿度に
よって寸法が異なることは避けられない。従って、湿度
を一定に制御して製造プロセス行う必要がある。

【００１９】また、後述するように本願発明に係わる面
状プローバは検査対象物との電気的接続を得るために圧
接される際に撓むことが良好な電気的接続を果たす条件
である。従って、面状プローバに用いられる絶縁基板は
可撓性を有することが好ましい。

【００２０】以上のことをまとめると、本願発明に使用
する面状プローバ１０を構成する絶縁基板１の材質とし
ては、（１）線膨張係数が検査対象物の５倍以内である
こと、（２）湿度に対する形状変化が小さいこと、
（３）圧力変形が少なく、塑性率の大きな素材であるこ
と、（４）安定した条件下で製造プロセスを構築できる
こと、（５）可撓性を有する材料であること、等が要求
特性となる。

【００２１】本願発明はかかる面状プローバ１０を用い
て検査を行う際の検査ステップも含む。図４を参照し
て、検査ステップは面状プローバ１０を検査対象物２０
のパッド２２のピッチと位置合わせするステップと、面
状プローバ１０のプローブ部２を検査対象物２０のパッ
ドに押し当てる圧接ステップとに分けることができる。

【００２２】面状プローバ１０を検査対象物のパッド２
２のピッチと位置合わせするステップは両者のｘ、ｙ座
標を合わせる第一のステップと、第一のステップ後に、
両者のピッチの差異を補正する第二のステップとからな
る。第一のステップは当業者には周知である。第二のス
テップは、面状プローバ全体を均一に加熱することによ
って行う。一般的には、面状プローバ１０の線膨張係数
の方が検査対象物の線膨張係数よりも大きいので、面状
プローバ１０のプローブ部２のピッチｌを検査対象物の
パッドのピッチｌ' よりもわずかに小さくしておき、検
査時に面状プローバのみを加熱することによってピッチ
の差Δｌ＝ｌ' −ｌを補正する。加熱温度を任意に設定
できるようにすれば、ピッチの差が検査対象物のロット
によって異なっても位置合わせが完全な状態を作り出す
ことが可能である。なお、本願発明の本質的な特徴は面
状プローバ１０と検査対象物のパッド２２とのピッチの
差を、加熱による熱膨張の差によって補正する点にあ
る。従って、検査対象物のみを加熱してもよいし、両者
を一括して両者の線膨張係数の差異を利用して補正する
ことも可能である。しかし、検査対象物は加熱により品
質低下を生じたり、大き過ぎて均一な加熱に適しない。
従って、面状プローバ１０のみを加熱することがもっと
も現実的である。

【００２３】より詳しく述べると、補正すべきピッチ量
ΔＸは環境温湿度による誤差、圧力変形による誤差、製
作精度による誤差が累積されている。しかし、予め検査
対象物よりも線膨張係数の大きい材質の基板上に形成し
た面状プローバを用いて、これらの累積誤差を測定時に
加熱することによって補償することが可能である。

【００２４】位置合わせステップについて図３を用いて
詳述する。認識軸は図３に示す通り、(Ｙ１、Ｙ２）
（Ｘ１、Ｘ２）である。ここで、検査対象物の認識マー
ク重心は、実際は面状プローバの認識マークと同様にオ
フセットがあるはずであるが、簡単のために（Ｘ、Ｙ）
軸とも認識軸と同一であることにする。また、図中の破
線による丸マークはθ補正前の面状プローバ認識マーク
位置である。以下の説明において、面状プローバのプロ
ーブ部のピッチ、検査対象物のパッドのピッチをそれぞ
れｌ、ｌ' とする。

【００２５】まず、位置合わせのうち、第一のステップ
は検査対象物の認識マーク(十字型で示す)と面状プロー
バの認識マーク(丸で示す)のｘ、ｙ座標を合わせるステ
ップである。実際は、検査対象物の認識マーク間の中心
位置と面状プローバの認識マーク間の中心位置とを一致
させる。その後、ピッチの差Δｌ＝ｌ' -ｌを補正する
ために、面状プローバを加熱すべき温度を求める。

【００２６】面状プローバの補正に必要なデータは、Ｘ
軸方向のズレ量{(Ｘ２-Ｘ' ２)-(Ｘ１-Ｘ' １)}と、プ
ローブ部のピッチｌ＝(Ｘ' ２-Ｘ' １)である。面状プ
ローバのセンターズレ量の補正は{(Ｘ２-Ｘ' ２)-(Ｘ１
-Ｘ' １)}/２で求められる。

【００２７】ｌ≠ｌ' の場合、面状プローバを加熱する
ことによってピッチの差異を補償する。特に、Δｌ＝
ｌ' -ｌが、そのピッチに比較して十分に小さい場合は
問題とならないが、そうでない場合は接続をとることが
困難になるばかりでなく、隣り合う電極とショートする
可能性もでてくる。従って、この場合は本願発明にした
がって、必ず補償を行う必要がある。

【００２８】これを検出するためには、ここでの認識デ
ータによる数値上の判断のみでなく、次に述べる電気的
な検出も併せて行うことにより事前に検知して補正を行
う。既に述べたように面状プローバは面状のヒータの上
に実装されている。ヒータの温度Ｔのときの、面状プロ
ーバの伸び量をΔＸとすると、 ΔＸ＝Δｌ＝ｌ' −ｌ … 面状プローバ必要な補正量、とすることによって、補正が可能となる。

【００２９】ここで： Δτ --- 基板材料の持つ温
度特性によるＸ方向の熱歪み(/℃) ｓ --- 面状プローバのＸ方向の長さ(ｍ) ｋ --- 補正温度による計算値と実際の伸びの比率とすると、温度補正量Ｔは近似的に：Ｔ≒ｋ・ΔＸ/（Δτ・ｓ）で求めることができる。ｋの値は検査対象物が電極に接
した時の放熱による収縮と圧力による伸びの要素が関係
するため、面状プローバのロットにより個々に設定する
必要がある。これを品種・ロットデータとして登録して
おけばよい。ｋの値は通常０．８〜１．５程度である。

【００３０】温度補正量Ｔの上限Ｔmaxはヒータの能力
の他に、絶縁基板の材質等によって制約される。通常、
絶縁基板の耐熱性は１３０℃程度である。従って、この
程度の温度に加熱することは許される。しかし、加熱温
度は好ましくは１００℃以内である。面状プローバのみ
を加熱して、検査対象物との温度差が大きくなり過ぎる
と、面状プローバと検査対象物を接触した瞬間に急激な
温度の低下が生じ、位置合わせが困難となるからであ
る。従って、必要な補正量ΔＸは上式に照らし合わせて
Ｔmax以内で補正できる程度にする必要がある。

【００３１】図４を用いて圧接のメカニズムを説明す
る。図４は面状プローバ・プローブ部の長手方向の断面
から見た図である。面状プローバ１０のプローブ部２を
検査対象物２０のパッドに押し当てる圧接ステップは面
状プローバ上を圧接する治具によって行う。圧接ステッ
プが不十分だと、検査対象物のパッドと面状プローバの
プローブ部との間の良好な電気的接続が得られない。特
に、検査対象物のパッドがアルミニウムで構成されてい
る場合は、その表面の酸化膜やパッシベーション膜によ
って電気的接続が阻害されやすい。このような、金属の
表面もミクロ的に見れば、サブミクロン単位の微細な凹
凸により構成されており、その配列・形状の規則性は面
状プローバ１０のプローブ部２と検査対象物２０のパッ
ドとの接触面において、極めて高いエントロピーを有す
る。これに対して、電気的接続の障害となる検査対象物
のパッド表面の酸化膜は数百オングストロームの単位で
あり、面状プローバに所定の圧力をかけると同時に、接
触面をたわませることによる剪断力を利用すれば電気的
な接続を果たすことが可能である。

【００３２】検査対象物はガラスパネル２０であり、こ
の上に導電性のパッド２２が形成されている。パッド２
２は実際はアルミニウム電極である。本願発明の対象と
なる面状プローバ１０は絶縁層１とプローブ部２により
構成されていて、プローブ部２はパッド２２と対向する
形で位置合わせされる。プローブ部２とパッド２２の界
面１６には、その直上に設置された圧接のための治具で
ある圧接ツール１２によって圧力が付与される。圧接ツ
ール１２の使用により面状プローバ１０の絶縁基板１は
撓みを受け、その撓みはプローブ部２にも伝達される。
その結果、界面１６には剪断力が生じ、プローブ部２は
あたかもパッド２２の表面を擦るような作用を呈する。
この剪断作用によってプローブ部２はパッド２２上の酸
化膜を破壊して良好な電気的接続を達成する。

【００３３】また、圧接ツール１２と面状プローバ１０
の絶縁基板１との間に圧力緩衝材１４を介在させること
もできる。圧力緩衝材１４は面状プローバ１０及び検査
対象物２０に係わるパッド２２の表面の凹凸を吸収する
ことにより、均一な接触を実現する。

【００３４】

【実施例】本願発明に係わる面状プローバを利用して検
査を行うための装置の概念図を図５に示す。検査装置９
は検査ステージと制御司令部を含む検査ユニット１００
と検査対象物を搬入するための搬入ユニット３００と検
査が終了した検査対象物が一時的に格納される搬出ユニ
ット２００とから構成される。検査ユニット１００は実
際に検査対象物が設置され、面状プローバを用いて検査
が実行される検査ステージ部１１０の他に、オペレータ
のための表示部１２０やオペレータが指令を与える手段
である司令部１３０からなる。図５ではさらに付加的な
指令を行うためのキーパッド部１４０を具備する。

【００３５】検査対象物の流れをａ〜ｉまでの矢印で説
明する。まず、検査対象物は搬入ユニット３００の搬入
部３１０に設置される。搬入部３１０には必要に応じて
搬入窓３２０を設けてもよい。次に、検査対象物は矢印
ａ、ｂ、ｃ、ｄに沿って、搬入ユニットの搬送部３３
０、搬出ユニットの搬送部２３０を通って、検査ユニッ
ト１００へと運ばれる。検査ユニット１００へと運ばれ
た検査対象物は矢印ｅに沿って、検査ステージ１１０に
設置される。検査ステージ１１０では後述するように、
位置合わせステップと圧接ステップとにより面状プロー
バを使用した検査対象物の検査工程が実行される。検査
はオペレータが司令部１３０により所定の入力を行うこ
とにより実行することもできるし、また、自動的に実行
することも可能である。そして、検査の結果は表示部１
２０に表示される。検査が終了した後に、検査対象物は
矢印ｆにより検査ステージ１１０から取出され、矢印
ｇ、ｈ、ｉに沿って搬出ユニット２００の搬送部２３０
を介して搬出ストッカー２１０に一時的に格納される。
なお、搬出ストッカー２１０には適宜、不良品との峻別
を行うために別の不良品用の搬出ストッカー２１５を設
けてもよい。また、搬出ストッカー２１０には搬出窓２
２０を設けることができる。

【００３６】図６に本実施例の要部である検査ステージ
１１０の概念図を示す。検査ステージは架台５０１上に
据え付けられたセルステージ５１０と、セルステージ５
１０に隣接して架台５０１上に設けられたプローバステ
ージ５２０と、検査対象物上のパッドと面状プローバの
プローブ部を圧接する治具を搭載する圧接ステージ５３
０からなる。図６に示すように、プローバステージ５２
０と圧接ステージ５３０はセルステージ５１０の両側に
対称に設けられる。検査対象物は矢印の経路でセルステ
ージ５１０上に設置され、検査終了後に除去される。セ
ルステージ５１０上に検査対象物（図示せず）が設置さ
れると、プローブステージ５２０がｙ方向（紙面の左右
方向）及びｚ方向（紙面の上下方向）に動くことによ
り、位置合わせステップが開始される。なお、セルステ
ージ５１０自体はｚ方向には動かず、ｘ方向（紙面に垂
直な方向）とｙ方向のみに移動できる。位置合わせステ
ップが終了すると、圧接ステージ５３０がｚ方向に移動
して、検査対象物上のパッドと面状プローバのプローブ
部を圧接する圧接ステップに移行する。これらの一連の
ステップにより検査が実行される。

【００３７】図７に検査対象物２０が搬送治具５４０に
よりセルステージ５１０上に搭載される時の模式図を示
す。搬送治具５４０は検査対象物２０を搬入部３１０か
ら移動して、セルステージ５１０上に設置する。図７で
は搬送治具５４０は検査対象物２０を吸着することによ
り搬送を行っているが、本願発明はこの態様に限定され
るものではない。なお、図７ではセルステージ５１０の
両わきにアライナー５５０が設置され、セルステージ５
１０上に検査対象物２０が的確に設置されることを助け
る。アライナー５５０はｙ方向に移動することにより、
セルステージ５１０上に仮り置きされた検査対象物２０
を両側から固定する。これによって、検査対象物はｙ方
向には適当な位置に設置されることになる。

【００３８】図８にセルステージ５１０とプローバステ
ージ５２０の位置合わせステップの終了後、圧接ステッ
プの開始前の位置関係（図７の円中の各大部分）を示
す。図７も参照すると、検査対象物２０がセルステージ
５１０上の適切な位置に設置されると、プローバステー
ジ５２０はｙ方向に移動して、位置合わせステップが開
始される。プローバステージ５２０には面状プローバ１
０が固定されており、面状プローバ１０のプローブ部
（図８では図示しない）は検査対象物のパッド（図８で
は図示しない）と位置合わせされる。位置合わせが完了
すると、次に圧接ステップに移行する。圧接ステップは
圧接ステージ（図８では図示しない）に据え付けられた
圧接ツール１２がｚ方向に移動して、面状プローバ１０
に圧力を加えることによる。この圧力により、界面１６
で圧縮力及び剪断力が生じ、面状プローバ１０のプロー
ブ部と検査対象物のパッドが電気的に接続される。

【００３９】なお、位置合わせステップの際には面状プ
ローバのプローブ部のピッチｌと検査対象物のパッドの
ピッチｌ' との差を両者の線膨張係数の差異によって補
償するために面状プローバ全体を加熱する。このため
に、プローバステージ５２０には加熱ユニットが設けら
れる。プローバステージ５２０の概略を図９に示す。図
９（ａ）はプローバユニットをセルステージ側から見た
図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）と垂直な断面図であ
る。両図を参照してわかるように、面状プローバ１０は
スペーサ５２４を介してねじ５２２によって固定されて
いる。面状プローバ１０の下部には面状のヒータ５２８
があり、適当なプレート５２６を介して熱が均一に伝達
される。なお、これらの機構はｘ、ｙ、ｚステ−ジ５２
９によって支持されている。

【発明の効果】本願発明によれば、７０μｍ以下の極細
ピッチに対応可能であり、かつ、検査対象物との接続信
頼性も良好な面状プローバを提供することができる。ま
た、本願発明によれば、このような面状プローバを利用
してより効率的、かつ、信頼性の高い検査工程を実現す
るための方法及びそれを実現するための装置を提供する
ことができる。さらに、本願発明によれば面状プローバ
のプローブ部のピッチと検査対象物のパッドのピッチと
の差異を面状プローバの加熱により補正しているから、
安定した、かつ、緻密な補正が可能であり、長尺一括で
検査可能な面状プローバを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明による面状プローバの断面図を示す図
である。

【図２】本願発明による面状プローバと検査対象物との
検査時における位置関係を示す図である。

【図３】本願発明に係わる検査方法の位置合わせステッ
プを説明するための図である。

【図４】本願発明による面状プローバと検査対象物の電
気的接続メカニズムを示す図である。

【図５】本願発明による検査装置の概念図である。

【図６】本願発明による検査ステージの概念図である。

【図７】本願発明による検査対象物の搬送機構である。

【図８】本願発明による検査時の面状プローバと検査対
象物との電気的接続部の拡大図である。

【図９】本願発明の装置に係わるプローバステージの模
式図である。

【符号の説明】

１絶縁基板２プローブ部９検査装置１０面状プローバ１２圧接ツール１４圧力緩衝材１６接触界面２０検査対象物２２パッド１００検査ユニット１１０検査ステージ２００搬出ユニット３００搬入ユニット５０１架台５１０セルステージ５２０プローバステージ５３０圧接ステージ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】検査機器と検査対象物上の導電性のパッド
に対して電気的な接続を図るためのプローバ基板であっ
て、前記検査対象物の線膨張係数の５倍以下の線膨張係数を
有する絶縁基板と、前記絶縁基板上に形成された導電性のプローブ部であっ
て、前記プローブ部のピッチは前記導電性のパッドのピ
ッチと略同一またはわずかに小さいピッチの差を有する
プローブ部とを具備するプローバ基板。
【請求項２】検査機器と検査対象物上の導電性パッドに
対して電気的な接続を図るプロービング方法であって、前記検査対象物を架台の上に固定するステップと、前記導電性パッドのピッチと略同一またはわずかに小さ
いピッチの差で、前記検査対象物の線膨張係数の５倍以
下の線膨張係数を有する絶縁基板上に形成された、複数
の導電性のプローブ部を前記導電性パッドと対向するス
テップと、前記導電性のプローブ部のピッチと前記導電性パッドの
ピッチの差を補償するために前記プローブ部を加熱する
ステップと、前記プローブ部と前記パッドとの界面に圧力を付与する
ステップと、を含む、プロービング方法。
【請求項３】請求項１または２にそれぞれ記載のプロー
バ基板またはプロービング方法であって、前記ピッチの差は前記プローブ部を１００℃以下に加熱
することによって補償できる量よりも小さいことを特徴
とする、プローバ基板またはプロービング方法。
【請求項４】検査機器と検査対象物上の導電性パッドに
対して電気的な接続を図るプロービング装置であって、前記検査対象物を固定する架台と、前記導電性パッドのピッチと略同一またはわずかに小さ
いピッチで、前記検査対象物の線膨張係数の５倍以下の
線膨張係数を有する絶縁基板上に形成された、複数の導
電性のプローブ部を前記導電性パッドと対向するプロー
ブ移動機構と、前記導電性のプローブ部のピッチと前記導電性パッドの
ピッチとの差を補償するために前記プローブ部を加熱す
るプローブ加熱機構と、前記プローブ部と前記パッドとの界面に圧力を付与する
加圧機構と、を含む、プロービング装置。