JPH11142436A - プローブユニットの組立装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フォルム状プローブユニットにおいては
プローブ要素の先端部の高さ位置を一致させることにあ
る。 【解決手段】 プローブユニットの組立装置は、フィル
ム状基板の一部を受ける受け面を有するとともにプロー
ブ要素の伸長方向へ間隔をおいてプローブ要素の配列方
向へ伸びる複数の真空吸着溝のような真空吸着手段を受
け面に有するプローブ吸着体と、板状のブロックを結合
領域に接着剤により結合させるブロック押えとを含む。
ブロック押えは、その下面にブロックを取り付けた状態
に、プローブ吸着体に取り付けられる。これにより、ブ
ロックはフィルム状基板に接着剤を介して押圧される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、集積回路のような
平板状被検査体の通電試験に用いられるフィルム状のプ
ローブユニットの組立装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路、液晶表示パネル等の平
板状被検査体は、一般に、被検査体が仕様書通りに動作
するか否かの通電試験をされる。この種の通電試験は、
プローブカードを用いて電気的特性を測定することによ
り行われる。そのようなプローブカードの１つとして、
弾性変形可能のフィルム状プローブユニットを用いたも
のがある（たとえば、特開平４−３６３６７１号公
報）。

【０００３】図５に示すように、このフィルム状プロー
ブユニット８０は、ばね性を有する金属層８２と電気絶
縁性を有する樹脂層８４とを積層して弾性変形可能のフ
ィルム状基板８６を作成し、フィルム状基板８６に配線
パターンを形成し、フィルム状基板の一端部を複数のス
リット８８によりフィンガー状に分離して配線パターン
の１以上の配線部９０を含む領域をプローブ要素９２と
している。各プローブ要素９２の先端には、一般に、バ
ンプすなわち突起９４が適宜な時機にメッキ、接着等に
より形成される。

【０００４】この種のフィルム状プローブユニット８０
は、図５に示すように、板状の小片からなるプローブブ
ロック９６をプローブ要素９２の側の結合領域に接着剤
９８により接着した後、配線基板に取り付けられる。こ
れにより、プローブカードが組み立てられる。プローブ
要素９２の先端の突起９４は、集積回路の平坦な電極部
に押圧される接触子として用いられる。

【０００５】しかし、従来では、プローブブロック９６
を接着剤９８によりフィルム状基板８６の結合領域に接
着した後、接着剤が未乾燥のプローブユニットを恒温槽
等に移して所定時間乾燥させることにより、接着剤９８
を固化させているにすぎないから、接着剤が固化する間
におけるプローブ要素の変形が防止されず、その結果、
図５に示すように、接着剤９８の厚さ寸法が均一になら
ず、プローブ要素９２の先端（特に、突起９４）の高さ
位置が不揃いとなり、配線基板への取付面である上面ま
での高さ寸法Ｈが不揃いとなっていた。

【０００６】上記のように、プローブ要素９２の高さ位
置が不揃いであると、そのようなプローブユニットを用
いたプローブカードを集積回路の端子部に押圧しても、
集積回路の端子部に接触し得ないプローブ要素９２が存
在し、その結果集積回路の正確な試験が行われない。

【０００７】

【解決しようとする課題】それゆえに、フィルム状プロ
ーブユニットにおいてはプローブ要素の先端部の高さ位
置を一致させることが重要である。

【０００８】

【解決手段、作用、効果】本発明の組立装置は、フィル
ム状基板のプローブ領域及び結合領域を受ける受け面を
有するプローブ吸着体と、板状のブロックを結合領域に
接着剤により結合させるブロック押えと、ブロックをブ
ロック押えに取り外し可能に取り付ける第１の取付手段
と、ブロック押えをプローブ吸着体に取り外し可能に取
り付ける第２の取付手段とを含む。プローブ吸着体は、
さらに、プローブ領域と結合領域とを真空吸着する真空
吸着手段を受け面に有する。

【０００９】組立時、真空吸着溝は接続手段より真空源
に接続され、プローブ領域及び結合領域は真空吸着溝に
より受け面に移動不能に維持され、接着剤はブロックに
塗布され、そのブロックを取り付けたブロック押えはプ
ローブ吸着体に取り付けられる。この状態で、組立装置
は、プローブユニットとともに恒温槽内のような適宜な
場所に移され、接着剤が固化するまでその状態に維持さ
れる。

【００１０】組立装置によれば、真空吸着手段によりプ
ローブ領域及び結合領域を受け面に吸着させ、ブロック
を取り付けたブロック押えをプローブ吸着体に取り付け
てブロックを接着剤を介して結合領域に押圧するから、
接着剤は一定の厚さ寸法を有する状態に固化され、プロ
ーブ要素の先端の高さ位置のばらつきは生じない。

【００１１】プローブ吸着体及びブロック押えはそれら
の相対的位置を規制する規制手段を有することができ
る。これにより、ブロック押えをプローブ吸着体に取り
付けるとき、ブロック押えがガイドピン及びガイド穴に
よりプローブ吸着体に案内されるから、ブロックは結合
領域の正しい個所に押圧される。そのような規制手段と
して、プローブ吸着体及びブロック押えの一方に設けら
れた１以上のガイドピンと、該ガイドピンを受け入れる
ようにプローブ吸着体及びブロック押えの他方に設けら
れたガイド穴とすることができる。

【００１２】プローブ吸着体は、さらに、プローブ領域
の結合領域に形成された穴に受け入れられる１以上の位
置決め用突起を受け面に有することができる。これによ
り、プローブ領域及び結合領域を、正しい位置及び正し
い姿勢に容易に配置することができるし、正しい位置及
び姿勢に維持することができる。

【００１３】プローブ吸着体は、さらに、プローブ要素
の先端部に形成された突起を受け入れるべくプローブ要
素の配列方向へ伸びて受け面に開放する凹所を有するこ
とができる。これにより、突起が受け面に押圧されない
から、突起が受け面に押圧されることに起因する突起の
高さ位置のばらつきがなくなり、また突起の変形が防止
される。

【００１４】ブロック押えは、ブロックが第１の取付手
段により取り付けられる板状部材と、ブロックに形成さ
れた穴に受け入れられるべく板状部材に配置された１以
上の位置決めピンとを有することができる。これによ
り、ブロックを板状部材に正しい位置及び正しい姿勢に
容易に取り付けることができるし、正しい位置及び正し
い姿勢に維持することができる。

【００１５】吸着手段は受け面に開口しかつ真空源に接
続される複数の凹所を含むことができる。また、凹所は
互いに間隔をおいた真空吸着溝を含むことができる。特
に、真空吸着溝がフィルム状基板のプローブ要素の伸長
方向へ間隔をおいてプローブ要素の配列方向へ伸びる溝
であると、プローブ要素がほぼ均一に受け面に吸着され
るから、プローブ要素の望まない相対的な変形が確実に
防止される。

【００１６】凹所を真空源に接続される共通の流路に接
続することができる。これにより、真空源に接続される
共通の流路を凹所毎に設けた場合に比べ、装置の構造が
簡単になる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１から図４を参照するに、フィ
ルム状プローブユニット１０は、弾性変形可能のフィル
ム状基板１２と、このフィルム状基板１２の一端部の結
合領域に接着されるプローブブロック１４とを含み、プ
ローブカードの配線基板に組付けられる。

【００１８】フィルム状基板１２は、ばね性を有する金
属層をポリイミドのような電気絶縁性の樹脂層の一方の
面に積層しており、また複数の配線部（配線パターン）
を樹脂層の他方の面に有する。フィルム状基板１２の一
端部は、スリットにより１以上の配線部を含むフィンガ
ー状のプローブ要素１６に分離されており、したがって
プローブ領域として作用する。各プローブ要素１６は、
通電試験時に集積回路の端子部に押圧される接触子とし
て作用するバンプすなわち突起１８を先端部に有する。

【００１９】図示の例では、フィルム状基板１２は、プ
ローブブロック１４が接着される結合領域の先端側にプ
ローブ要素１６を有するプローブ基板と、プローブ要素
１６をプローブカードの配線基板に接続するための接続
基板とから形成されている。プローブ基板と接続基板と
は、一体的に結合されている。

【００２０】プローブ基板は、図５に示すプローブユニ
ットのフィルム状基板と同様に、金属層と樹脂層とを積
層して弾性変形可能のフィルム状積層体を作成し、フィ
ルム状積層体に配線パターンを集積回路の製作に用いら
れているいわゆる印刷配線技術により形成し、フィルム
状積層体の一端部を複数のスリットによりフィンガー状
に分離して配線パターンの１以上の配線部を含む領域を
プローブ要素１６とすることにより、製作することがで
きる。突起１８は適宜な時機にメッキ、接着等により各
プローブ要素の先端に形成される。

【００２１】接続基板は、ポリイミドのような樹脂層と
導電性材料による配線パターンとを積層することによ
り、製作することができる。プローブ基板の配線部と接
続基板の配線部とは一対一の形に電気的に接続される。
接続基板は、その各配線部を配線基板の配線部に接続す
る接続部２０を有する。

【００２２】フィルム状基板１２は、また、プローブ要
素１６の配列方向に間隔をおいた一対の穴２２を結合領
域に有する（図１参照）。

【００２３】プローブブロック１４は、導電性又は非導
電性（電気絶縁性）の板材の小片の形に形成されてお
り、また、上方に開放する一対の穴２４と、上方に開放
する一対のねじ穴２６とを有する。穴２４は、プローブ
要素１６の配列方向に間隔をおいている。これに対し、
ねじ穴２６は、プローブ要素１６の長手方向へ間隔をお
いている。

【００２４】組立装置３０は、フィルム状基板１２を受
けるプローブ吸着体３２と、プローブブロック１４を取
り付けるブロック押え３４と、ブロック１４をブロック
押え３４に取り外し可能に取り付ける一対のねじ部材３
６と、ブロック押え３４をプローブ吸着体３２に取り外
し可能に取り付ける一対のねじ部材３８とを含む。

【００２５】プローブ吸着体３２は、細長い板状の受け
部４０とその両端から立ち上がる取付部４２とにより上
方に開放するコ字状の形を有する。受け部４０の上面
は、フィルム状基板１２のプローブ領域及び結合領域を
受ける平坦な受け面４４とされており、また受け面４４
に開放する複数の真空吸着溝４６及び凹所４８を有する
とともに、短いピン状の一対の位置決め用突起５０を有
する。

【００２６】真空吸着溝４６は、プローブ要素１６の伸
長方向へ間隔をおいてプローブ要素１６の配列方向へ伸
びており、また、連通溝５２により相互に連通されてい
る。真空吸着溝４６は、連通溝５２と、プローブ吸着体
３２に形成された連通路５４，５６と、連通路５６に接
続されたパイプ５８とにより、真空源に接続される。

【００２７】凹所４８は、真空吸着溝４６と平行に伸び
る溝であり、プローブ要素１６の突起１８を受け入れる
ように突起１８よりやや大きい幅寸法を有する。位置決
めピン５０は、フィルム状基板１２の穴２２に受け入れ
られるように、真空吸着溝４６の長手方向へ間隔をおい
ている。

【００２８】各取付部４２は、上方に開放するねじ穴６
０と、上方に開放するガイド穴６２とを有する。

【００２９】ブロック押え３４は、プローブブロック１
４の穴２４に嵌合される一対の位置決めピン６４と、プ
ローブ吸着体３２のガイド穴６２に嵌合される一対のガ
イドピン６６とを細長い板状部材６７に下向きに取り付
けている。板状部材６７は、ねじ部材３６及び３８が貫
通する穴６８及び７０を有する。板状部材６７の下面
は、平坦面とされている。

【００３０】フィルム状プローブユニット１０の組立
時、先ず、フィルム状基板１２が受け面４４に真空吸着
されるとともに、プローブブロック１４がねじ部材３６
によりブロック押え３４に装着され、次いでブロック押
え３４がねじ部材３８によりプローブ吸着体３２に取り
付けられる。

【００３１】フィルム状基板１２は、先ず、突起１８が
凹所４８に受け入れられかつ穴２２が位置決め用突起５
０に嵌合された状態に受け面４４に配置され、次いで、
真空吸着溝４６が真空源に接続されることにより、受け
面４４に吸着される。

【００３２】プローブブロック１４は、接着剤７２が下
面に塗布された後、穴２４が位置決めピン６４に嵌合さ
れた状態に、ブロック押え３４の下面に取り付けられ
る。ねじ部材３６は、穴６８を貫通してねじ穴２６にね
じ込まれる。

【００３３】ブロック押え３４は、ガイドピン６６がガ
イド穴６０に挿入された状態において、ねじ部材３８が
穴７０を貫通してねじ穴６０にねじ込まれることによ
り、プローブ吸着体３２に取り付けられる。

【００３４】上記のようにブロック押え３４がプローブ
吸着体３２に取り付けられた状態において、プローブブ
ロック１４はフィルム状基板１２の結合領域に押し付け
られる。この状態で、組立装置３０は、プローブユニッ
ト１０とともに、高温槽のような室に移され、接着剤７
２が固化するまでその室に保管される。

【００３５】真空吸着溝４６は、接着剤７２が固化する
まで真空源に接続されており、接着剤７２が固化した後
に真空源から切り離される。真空源は、大気圧より低い
圧力を真空吸着溝４６に提供するものであり、たとえば
排気ポンプとすることができる。

【００３６】フィルム状基板１２は、真空吸着溝４６が
プローブ要素１６の長手方向に間隔をおいてプローブ要
素１６の配列方向へ伸びることと、位置決めピン５０を
穴２２に受け入れた状態に受け面４４に吸着されること
とから、受け面４４に正しく位置決められるとともに平
坦に装着され、その状態に維持される。

【００３７】プローブブロック１４は、位置決めピン６
４を穴２４に受け入れた状態にねじ部材３６によりブロ
ック押え３４に組み付けられることから、ブロック押え
３４に正しく位置決められ、その状態に維持される。

【００３８】ブロック押え３４は、ガイドピン６６がガ
イド穴６２に嵌合された状態に、ねじ部材３８によりプ
ローブ吸着体３２に組み付けられることから、プローブ
吸着体３２に正しく位置決められ、その状態に維持され
る。

【００３９】それらの結果、フィルム状基板１２とプロ
ーブブロック１４とは、組立装置３０により正しく結合
される。また、接着剤７２が固化するまで、プローブ要
素１６が受け面４４に真空吸着されているから、接着剤
７２が固化する間におけるプローブ要素１６の変形が防
止される。

【００４０】特に真空吸着溝４６がプローブ要素１６の
長手方向へ間隔をおいてそれらの配列方向へ伸びるか
ら、プローブ要素１６はほぼ均一に受け面に吸着され、
その結果プローブ要素１６の望まない相対的な変形が確
実に防止される。このため、接着剤として、熱固化性の
接着剤を用い、その接着剤を高温槽内で加熱しても、昇
音に起因するプローブ要素の熱変形が防止される。

【００４１】プローブ吸着体３２とブロック押え３４と
が上記のように結合された状態において、プローブ吸着
体３２の受け面４４とブロック押え３４の下面とが平行
に維持されるから、接着剤７２は所定の厚さ寸法に均一
に維持される。それにより、接着剤７２が固化するまで
プローブ要素１６の変形が阻止されることとあいまっ
て、接着剤７２はプローブ要素１６の先端が直線上に位
置する状態に固化し、プローブ要素１６の高さ位置は同
じになる。

【００４２】フィルム状基板１２は、結合領域をプロー
ブ吸着体３２とプローブブロック１４とに挟圧される。
しかし、プローブ要素１６の突起１８が受け入れられて
いるから、突起１８が変形するおそれがない。

【００４３】接着剤７２が固化すると、ねじ部材３６が
緩められてプローブブロック１４がブロック押え３４か
ら解放されるとともに、ねじ部材３８が緩められてブロ
ック押え３４がプローブ吸着体３２から解放される。こ
れにより、プローブユニット１０が完成される。

【００４４】凹所４８を設ける代わりに、突起１８が受
け面４４に接触しないように、フィルム状基板１２を受
け面４４に配置してもよい。また、各プローブ要素１６
の先端に接触子としての突起１８を形成する代わりに、
各プローブ要素１６の先端自体を接触子として用いても
よく、この場合も凹所４８を設けなくてもよい。さら
に、プローブ基板１２をフィンガー状に分離しなくても
よい。

【００４５】本発明は、上記実施例に限定されない。た
とえば、本発明は、集積回路の通電試験に用いるプロー
ブカード用のプローブユニットのみならず、液晶表示パ
ネルのような他の平板状被検査体の通電試験に用いるプ
ローブカード用のプローブユニットにも適用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る組立装置及びプローブユニットの
一実施例を示す分解斜視図である。

【図２】図１に示す組立装置及びプローブユニットの平
面図である。

【図３】図２の３−３線に沿って得た拡大断面図であ
る。

【図４】図２の４−４線に沿って得た拡大断面図であ
る。

【図５】従来のプローブユニットの一例を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１０ プローブユニット １２ フィルム状基板 １４ プローブブロック １６ プローブ要素 １８ 突起（バンプ） ２２ フィルム状基板の位置決め用の穴 ２４ プローブブロックの穴 ２６ プローブブロックのねじ穴 ３０ 組立装置 ３２ プローブ吸着体 ３４ ブロック押え ３６，３８ 取付用のねじ部材 ４０ 板状部材 ４２ 取付部 ４４ 受け面 ４６ 真空吸着溝 ４８ 凹所 ５０ 位置決め用の突起 ５２ 連通溝 ５４，５６ 連通路 ５８ パイプ ６０ ねじ穴 ６２ ガイド穴 ６４ 位置決めピン ６６ ガイドピン ６７ 板状部材 ６８，７０ ねじ部材貫通用の穴 ７２ 接着剤

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板状のブロックをフィルム状基板の一端
   部に設けられた複数のブローブ要素の側の結合領域に接
   着剤により結合させる組立装置であって、 前記プローブ領域と前記結合領域とを受ける受け面を有
   するプローブ吸着体と、前記ブロックを前記結合領域に
   接着剤により結合させるブロック押えと、前記ブロック
   を前記ブロック押えに取り外し可能に取り付ける１以上
   の第１の取付手段と、前記ブロック押えを前記プローブ
   吸着体に取り外し可能に取り付ける１以上の第２の取付
   手段とを含み、 前記プローブ吸着体は、さらに、前記プローブ領域と前
   記結合領域とを真空吸着する真空吸着手段を前記受け面
   に有する、プローブユニットの組立装置。
2. 【請求項２】 前記プローブ吸着体及び前記ブロック押
   えはそれらの相対的位置を規制する規制手段を有する、
   請求項１に記載の組立装置。
3. 【請求項３】 前記プローブ吸着体は、さらに、前記結
   合領域に形成された穴に受け入れられる１以上の位置決
   め用突起を前記受け面に有する、請求項１又は２に記載
   の組立装置。
4. 【請求項４】 前記プローブ吸着体は、さらに、前記プ
   ローブ要素の先端部に形成された突起を受け入れるべく
   前記プローブ要素の配列方向へ伸びる凹所を前記受け面
   に有する、請求項１，２又は３に記載の組立装置。
5. 【請求項５】 前記ブロック押えは、前記ブロックが前
   記第１の取付手段により取り付けられる板状部材と、前
   記ブロックに形成された穴に受け入れられるべく前記板
   状部材に配置された１以上の位置決めピンとを有する、
   請求項１，２，３又は４に記載の組立装置。
6. 【請求項６】 前記吸着手段は、前記受け面に開口しか
   つ真空源に接続される複数の凹所を含む、請求項１から
   ５のいずれか１項に記載の組立装置。
7. 【請求項７】 前記凹所は互いに間隔をおいた真空吸着
   溝を含む、請求項６に記載の組立装置。
8. 【請求項８】 前記凹所は、真空源に接続される共通の
   流路に接続されている、請求項６又は７に記載の組立装
   置。