JPWO2008136395A1 - プローブカード - Google Patents

Abstract

長手方向が検査対象の表面に対してその表面と略直交する方向から接触するプローブを用いる場合であっても、プローブと検査対象との位置合わせを容易にかつ適確に行うため、各々が導電性材料からなり、長手方向の一端が検査対象の表面に対して当該表面と略直交する方向から接触する複数のプローブと、各々が板厚方向に貫通して複数のプローブのいずれかを収容する複数の孔部を有するとともに、板厚方向に貫通する第１開口部を有するプローブホルダと、プローブホルダに固着され、複数のプローブおよび回路構造と電気的に接続される配線部を有するとともに、板厚方向に貫通して第１開口部と連通する第２開口部を有する配線基板と、前記第１および第２開口部を前記プローブホルダおよび前記配線基板の板厚方向に延長した３次元領域の内部に位置する先端部をそれぞれ有する複数のマーク部材と、を備える。

Description

本発明は、電気信号の入力または出力に用いられる配線構造を含む複数の導電領域が表面上に形成された検査対象に関して、その配線構造に対する電気的接続を行うプローブカードに関するものである。

従来、例えば液晶ディスプレイを構成する液晶パネルのドライバ回路等にＴＡＢ（Tape Automated Bonding）、ＣＯＦ（Chip On Film）等のＴＣＰ（Tape Carrier Package）を用いた構成が知られている。ＴＣＰは、表面に配線構造を形成したフレキシブルなフィルム基材上に半導体チップを搭載し、搭載した半導体チップを樹脂によって封止することによって形成される。

ＴＣＰを製造する際には、他の半導体集積回路の場合と同様に不良品の検出等の目的で電気的な検査が行われる。具体的には、例えばフィルム基材上に形成された配線構造における電気的短絡・断線等の有無の検査や、半導体チップを搭載した後に配線構造を介して所定の検査信号を半導体チップに対して入出力する動作特性検査等が行われる。電気的な検査を行う際には、導電性を有するプローブを用いて検査信号の入出力を行うが、プローブを検査対象の所定箇所に接触させるためには、フィルム基材上に形成された配線構造とプローブとの正確な位置合わせを行う必要がある。そのため、従来の検査装置では、入出力端子と配線構造との接触部分を視認するための機構が設けられている。

接触部分を視認するための技術として、接触部分から外部に至るまで直線的に延びる貫通孔を形成し、この貫通孔を介して接触部分の位置関係を外部から視認可能とした技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特開平４−３０７９５３号公報

しかしながら、プローブが検査対象の表面に対してその表面と略直交する方向から接触する場合には、カメラを用いてプローブの先端と検査対象の電極との接触状態を確認しようとしても、プローブの先端と検査対象の電極とが重なり合ってしまい、両者の接触状態を確認することが難しく、位置合わせに苦慮する場合があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、検査対象の表面に対してその表面と略直交する方向から接触するプローブを用いる場合であっても、プローブと検査対象との位置合わせを容易にかつ適確に行うことができるプローブカードを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るプローブカードは、検査対象と検査用の信号を生成する回路構造との間を電気的に接続して信号の送受信を行うプローブカードであって、各々が導電性材料からなり、長手方向の一端が前記検査対象の表面に対して当該表面と略直交する方向から接触する複数のプローブと、各々が板厚方向に貫通して前記複数のプローブのいずれかを収容する複数の孔部を有するとともに、板厚方向に貫通する第１開口部を有するプローブホルダと、前記プローブホルダに固着され、前記複数のプローブおよび前記回路構造と電気的に接続される配線部を有するとともに、板厚方向に貫通して前記第１開口部と連通する第２開口部を有する配線基板と、前記第１および第２開口部を前記プローブホルダおよび前記配線基板の板厚方向に延長した３次元領域の内部に位置する先端部をそれぞれ有する複数のマーク部材と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明に係るプローブカードは、上記発明において、前記複数のマーク部材の各々が有する先端部は、前記複数のプローブが前記検査対象の表面の所定位置に接触する際、前記検査対象の表面にそれぞれ設けられる複数の位置合わせ用領域のいずれかと前記プローブホルダおよび前記配線基板の板厚方向に沿って重なる位置に配置されたことを特徴とする。

また、本発明に係るプローブカードは、上記発明において、前記検査対象は、フィルム状をなす絶縁性材料の表面に、各々が前記複数の位置合わせ用領域を有する複数の回路形成領域が長手方向に沿って設けられたものであり、前記複数のマーク部材の各々が有する先端部は、前記複数のプローブが前記複数の回路形成領域のいずれかと接触する際、この接触する回路形成領域に隣接した回路形成領域の表面に設けられる前記複数の位置合わせ用領域のいずれかと前記プローブホルダおよび前記配線基板の板厚方向に沿って重なる位置に配置されたことを特徴とする。

また、本発明に係るプローブカードは、上記発明において、前記複数のマーク部材は、前記プローブホルダに設けられたことを特徴とする。

また、本発明に係るプローブカードは、上記発明において、前記複数のマーク部材の中には、先端部の最先端が前記複数のプローブのうち列状に並んだ部分の配列方向と略平行な直線を通過するマーク部材が二つ以上含まれ、前記直線を通過する二つ以上のマーク部材の先端部の最先端同士の間隔の最大値は、前記複数のプローブの一部が列状に並んだ部分の列の長さと略等しいことを特徴とする。

また、本発明に係るプローブカードは、上記発明において、前記マーク部材の先端部の最先端を通過し、かつ前記プローブホルダおよび前記配線基板の板厚方向と直交する平面は、前記複数のプローブがフルストロークしたときに前記プローブホルダから突出する各プローブの最先端を通過する先端面よりも前記配線基板に近いことを特徴とする。

本発明に係るプローブカードによれば、各々が導電性材料からなり、長手方向の一端が検査対象の表面に対して当該表面と略直交する方向から接触する複数のプローブと、各々が板厚方向に貫通して複数のプローブのいずれかを収容する複数の孔部を有するとともに、板厚方向に貫通する第１開口部を有するプローブホルダと、このプローブホルダに固着され、複数のプローブおよび回路構造と電気的に接続される配線部を有するとともに、板厚方向に貫通して第１開口部と連通する第２開口部を有する配線基板と、第１および第２開口部をプローブホルダおよび配線基板の板厚方向に延長した３次元領域の内部に位置する先端部をそれぞれ有する複数のマーク部材と、を備えたため、長手方向が検査対象の表面に対してその表面と略直交する方向から接触するプローブを用いる場合であっても、複数のマーク部材を用いることによってプローブと検査対象との位置合わせを容易にかつ適確に行うことが可能となる。

図１は、本発明の実施の形態１に係るプローブカードの要部の構成を示す平面図である。 図２は、本発明の実施の形態１に係るプローブカードおよび被接触体（検査対象）の要部の構成を示す図である。 図３は、プローブホルダおよび被接触体の要部の構成を示す斜視図である。 図４は、プローブホルダの構成を示す平面図である。 図５は、プローブおよびプローブホルダのプローブ収容部分の構成を示す部分断面図である。 図６は、プローブのフルストローク時の先端面とマーク部材の先端部の最先端を通過する基準面との位置関係を示す図である。 図７は、マーク部材とテストパッドとの位置合わせの概要を示す図である。 図８は、本発明の実施の形態１の一変形例に係るプローブカードが備えるマーク部材の構成と、このマーク部材を用いて行う位置合わせの概要を示す図である。 図９は、本発明の実施の形態２に係るプローブカードの要部の構成を示す断面図である。 図１０は、本発明の実施の形態２に係るプローブカードが備えるプローブホルダとマーク部材の構成を示す平面図である。 図１１は、本発明の実施の形態３に係るプローブカードの要部の構成を示す断面図である。 図１２は、本発明の実施の形態３に係るプローブカードが備えるプローブホルダとマーク部材の構成を示す平面図である。

符号の説明

１、９、１８ プローブカード
２ プローブ
３、１６、１９ プローブホルダ
４、１７ 配線基板
５、８ マーク部材
５ａ、８ａ 先端部
６ リード線
６ｅ 端部
７ カメラ
１０ 被接触体（検査対象）
１０ａ 回路形成領域
１１ チップ搭載領域
１２ インナーリード
１３ アウターリード
１４、１４ｐ テストパッド
１５ スプロケットホール
２１、２２ 針状部材
２３ バネ部材
３１、１９１ 第１基板
３２、１９２ 第２基板
３３、１９３ 第３基板
４１、１７１ 配線部
４２、１７２ 第２開口部
１００ 信号処理回路
１６４、１９７、３３２ 第１開口部
１９４、１９５、１９６ 開口部
２００ ネジ部材
３１１、３２１、３３１ 孔部

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態（以後、「実施の形態」と称する）を説明する。なお、図面は模式的なものであって、各部分の厚みと幅との関係、それぞれの部分の厚みの比率などは現実のものとは異なる場合もあることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれる場合があることは勿論である。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るプローブカードの要部の構成を示す平面図である。同図に示すプローブカード１は、検査対象である被接触体１０の電気特性を検査する装置であり、長手方向の一端が被接触体１０の表面と接触可能な複数のプローブ２と、各々が板厚方向に貫通されて成り、複数のプローブ２を個別に収容する複数の孔部を有するプローブホルダ３と、プローブホルダ３に固着され、各プローブ２の端部のうち被接触体１０に接触しない端部と電気的に接続されるとともに、被接触体１０に送信する信号を生成する回路構造と電気的に接続される配線基板４と、複数のプローブ２を被接触体１０に接触させる際の位置合わせを行う複数のマーク部材５と、を備える。

図２は、プローブカード１および被接触体１０の要部の構成を示す図である。図２に示すプローブカード１は、図１のＡ−Ａ線断面図である。図３は、プローブホルダ３および被接触体１０の要部の構成を示す斜視図である。図４は、プローブホルダ３の構成を示す平面図であり、図１の中央部の拡大図である。図５は、プローブ２およびプローブホルダ３のプローブ収容部分の構成を示す部分断面図である。以下、図１〜図５を参照して、プローブカード１および被接触体１０の詳細な構成を説明する。

まず、被接触体１０の構成を説明する。被接触体１０は、図２および図３に示すように、フィルム状の絶縁性材料の表面に、複数の回路形成領域１０ａが、長手方向に沿って一定間隔で形成されている。回路形成領域１０ａは、半導体チップを搭載するチップ搭載領域１１と、チップ搭載領域１１に接続される複数のインナーリード１２と、複数のインナーリード１２にそれぞれ接続される複数のアウターリード１３と、複数のアウターリード１３にそれぞれ接続され、検査時に電気信号の入出力に用いられる複数のテストパッド１４と、を備える。

複数のテストパッド１４は、各々が長方形状の表面を有し、チップ搭載領域１１を挟んで互いに平行な二つの列をなすように分散して配設されている。複数のテストパッド１４の中には、通常のテストパッド１４としての機能に加えて、プローブカード１との位置合わせを行うための位置合わせ用領域としての機能を有するものがある。以後、位置合わせ用領域としての機能も有するテストパッド１４のことを「テストパッド１４ｐ」という。本実施の形態１において、テストパッド１４ｐは、複数のテストパッド１４がそれぞれ並んでいる２つの列のうちの一方の列の両端に位置している。なお、図２および図３では、チップ搭載領域１１に半導体チップが搭載される前の状態を示しているが、本実施の形態１では、半導体チップを搭載した被接触体を検査することも可能である。

プローブ２は、図５に示すように、長手方向の両端に配置される針状部材２１および２２と、針状部材２１および２２を連結するバネ部材２３とを有する。針状部材２１、２２およびバネ部材２３は、金属等の導電性材料によってそれぞれ形成され、針状部材２１とバネ部材２３、針状部材２２とバネ部材２３が互いに固着することによって物理的に一体となっており、長手方向に沿って伸縮自在である。このような構成を有する複数のプローブ２は、被接触体１０の複数のテストパッド１４の配置パターンと対応して互いに平行な２列に配置され、各々が対応するテストパッド１４の表面と略直交する方向から物理的に接触することにより、被接触体１０に対して所定の電気信号の入力または出力を行う。なお、複数のプローブ２の配置パターンは直線的に２列に配置されている場合に限られるわけではなく、被接触体１０の回路形成領域１０ａのテストパッド１４の配置パターンに応じて定められる。例えば、複数のプローブ２がジグザグに並んで列状をなすような配置パターンもある。

プローブホルダ３は、被接触体１０と対向する側に位置する第１基板３１と、第１基板に積層される第２基板３２と、第２基板に積層される第３基板３３とを有する。第１基板３１および第２基板３２は、互いに連通してプローブ２を収容する孔部３１１および３２１をそれぞれ有する。他方、第３基板３３は、孔部３１１および３２１と連通し、リード線６を収容する孔部３３１を有する。第１基板３１、第２基板３２、第３基板３３は、それぞれ絶縁性材料によって形成され、ネジ部材２００によって互いに固着される。第３基板３３には、板厚方向に貫通する第１開口部３３２が設けられている（図２〜図４を参照）。

配線基板４は円盤状をなし、被接触体１０と対向しない側（図２の下面側）の表面にパターン形成された配線部４１と、プローブホルダ３の第１開口部３３２と連通する第２開口部４２とを有する。配線部４１には、プローブ２の針状部材２１と一端が接触するリード線６の他端が所定の箇所に半田付けされている。配線部４１は、検査用の信号を生成出力する回路構造である信号処理回路１００に所定の配線を介して電気的に接続されている。

配線基板４の配線部４１とプローブ２の針状部材２２とを電気的に接続するリード線６は、図５に示すように針状部材２２と接触する端部６ｅが潰し加工されている。端部６ｅは、リード線６を第３基板３３の孔部３３１に挿通したときの抜け止め機能を有する。なお、リード線６の端部６ｅと孔部３３１との間に接着剤を注入することによってリード線６を第３基板３３に接着してもよい。接着剤を適用する場合には、リード線の端部を潰し加工しなくてもよい。

マーク部材５は、プローブホルダ３の第１基板３１に二つ設けられている。マーク部材５は、図２に示すように、第１開口部３３２および第２開口部４２の連通部分をプローブホルダ３および配線基板４の板厚方向に延長した３次元領域Ｄの内部に位置する先端部５ａを有する。マーク部材５の先端部５ａは、プローブ２が被接触体１０の回路形成領域１０ａに接触する際、この回路形成領域１０ａに隣接する回路形成領域１０ａの二つのテストパッド１４ｐとプローブホルダ３および配線基板４の板厚方向（図２の上下方向）に沿ってそれぞれ重なる位置に配置されている。マーク部材５の表面のうち被接触体１０と対向する側の表面は、プローブホルダ３の第１基板３１の表面のうちプローブ２が外部へ突出している表面と面一である。マーク部材５の先端部５ａは、図２に示すように、最先端に近づくほどプローブホルダ３および配線基板４の板厚方向（図２の上下方向）の厚さが小さくなるテーパ形状の断面を有している。

二つのマーク部材５の先端部５ａの最先端同士を結ぶ直線Ｌは、列状に並んだプローブ２の配列方向（図４の上下方向）と平行である。また、二つのマーク部材５の先端部５ａの最先端同士の間隔ｄは、列状に並んだプローブ２の列の長さと略等しい。なお、二つのマーク部材５の中間位置に、先端部５ａの最先端が直線Ｌを通過する一または複数のマーク部材５をさらに設けることも可能である。このように複数のマーク部材５の先端部５ａの最先端が一つの直線を通過する場合には、その中の二つのマーク部材５の先端部５ａの最先端同士の間隔の最大値が、列状に並んだプローブ２の列の長さと略等しくなるようにすればよい。

図６は、プローブ２がフルストロークした時に被接触体１０と接触する側のプローブ２の最先端を通過する先端面とマーク部材５の先端部５ａの最先端を通過する水平方向の基準面との位置関係を示す図である。図６において、マーク部材５の水平方向の基準面Ｈ２は、プローブ２のフルストローク時の先端面Ｈ１よりもΔｈだけ配線基板４に近い。これにより、マーク部材５が被接触体１０と接触することがなく、検査時にマーク部材５が被接触体１０の表面を傷つけないで済む。Δｈの具体的な値は、例えば１ｍｍ程度であり、０．１〜０．３ｍｍ程度であればより好ましい。

マーク部材５の先端部５ａは、配線基板４の表面のうちプローブホルダ３が固着されていない表面側から第２開口部４２、第１開口部３３２を介して目視可能である。本実施の形態１では、図２に示すように、配線基板４の表面のうちプローブホルダ３が固着されていない表面側にカメラ７を設置し、カメラ７が撮像した画像をもとにしてマーク部材５と被接触体１０の位置合わせを行う。カメラ７はＣＣＤカメラ等の小型カメラであり、配線基板４の表面と略平行な一つの平面（図２の左右方向と略平行な平面）内で互いに直交する方向にそれぞれ移動可能である。カメラ７には、撮像領域に光を照射する発光部が設けられている（図示せず）。この発光部は、カメラ７と別体でもよい。

図７は、被接触体１０の検査前に行うマーク部材５の先端部５ａと被接触体１０のテストパッド１４ｐとの位置合わせの概要を示す図であり、カメラ７によって撮影している画像の一部を模式的に示す図である。マーク部材５の先端部５ａと被接触体１０のテストパッド１４ｐとの位置合わせを行う際には、プローブカード１または被接触体１０を動かすことにより、先端部５ａの最先端とテストパッド１４ｐの中心とがプローブホルダ３および配線基板４の板厚方向に沿って重なって見えるようにする。

上述したように、マーク部材５の先端部５ａは、最先端に近づくほどプローブホルダ３および配線基板４の板厚方向の厚さが小さくなるテーパ形状の断面を有している。このため、先端部５ａの最先端におけるプローブホルダ３および配線基板４の板厚方向の厚さを可能な限り小さくすれば、カメラ７から先端部５ａの最先端までの距離とカメラ７からテストパッド１４ｐの表面までの距離との差を可能な範囲で最小にすることができ、カメラ７がマーク部材５とテストパッド１４ｐの両方を鮮明に撮影することができるようになる。

なお、図７では、マーク部材５の先端部５ａの最先端とテストパッド１４ｐの中心を位置合わせしていたが、マーク部材５の先端部５ａの最先端とテストパッド１４ｐの外周の適当な位置を位置合わせするようにしてもよい。

マーク部材５とテストパッド１４ｐとの位置合わせを行った後、被接触体１０とプローブカード１を接近させると、マーク部材５と位置合わせされたテストパッド１４ｐを有する回路形成領域１０ａに隣接した回路形成領域１０ａが有する複数のテストパッド１４（テストパッド１４ｐを含む）と各テストパッド１４に対応する複数のプローブ２とを正確に接触させることができる。この後、信号処理回路１００から検査用の信号を出力させることにより、被接触体１０の電気的検査を行う。一つの回路形成領域１０ａに対する検査が終了した後は、被接触体１０とプローブ２との接触を解除し、被接触体１０を長手方向に沿って移動する。この移動は、被接触体１０の幅方向の両端部に、長手方向に沿って一定の間隔で設けられたスプロケットホール１５を介してハンドラーにより行う。被接触体１０を移動した後、隣接する回路形成領域１０ａに対して上記同様の位置合わせを行う。このようにして、被接触体１０の全ての回路形成領域１０ａに対する検査を順次行う。

以上説明した本発明の実施の形態１に係るプローブカードによれば、各々が導電性材料からなり、長手方向の一端が検査対象の表面に対して当該表面と略直交する方向から接触する複数のプローブと、各々が板厚方向に貫通して複数のプローブのいずれかを収容する複数の孔部を有するとともに、板厚方向に貫通する第１開口部を有するプローブホルダと、このプローブホルダに固着され、複数のプローブおよび回路構造と電気的に接続される配線部を有するとともに、板厚方向に貫通して第１開口部と連通する第２開口部を有する配線基板と、第１および第２開口部をプローブホルダおよび配線基板の板厚方向に延長した３次元領域の内部に位置する先端部をそれぞれ有する複数のマーク部材と、を備えたため、長手方向が検査対象の表面に対してその表面と略直交する方向から接触するプローブを用いる場合であっても、複数のマーク部材を用いることによってプローブと検査対象との位置合わせを容易にかつ適確に行うことが可能となる。

また、本実施の形態１によれば、マーク部材周辺の開口部を大きくとることができるため、カメラ近傍から照射される光もマーク部材周辺に到達しやすく、カメラで撮像する画像が明るく、検査対象表面のパターンを広範囲で目視することができるため、初期の位置合わせが非常に容易となる。

なお、マーク部材の先端部の形状は、上述したものに限られるわけではない。図８は、本実施の形態１の一変形例に係るプローブカードが備えるマーク部材の構成と、このマーク部材を用いて行う位置合わせの概要を示す図である。同図に示すマーク部材８は、テストパッド１４ｐの一辺と同じ幅を有する帯状の先端部８ａを備える。本変形例においては、マーク部材８の先端部８ａの最先端をなす直線が、テストパッド１４ｐの一辺（図８に示す場合には、アウターリード１３が接続する辺と対向する辺）と一致するように位置合わせを行う。

（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２に係るプローブカードの要部の構成を示す断面図である。図１０は、本実施の形態２に係るプローブカードが備えるプローブホルダおよびマーク部材の構成を示す平面図である。これらの図に示すプローブカード９は、複数のプローブ２、プローブホルダ１６、配線基板１７および複数のマーク部材５を備える。

プローブホルダ１６は、四つのマーク部材５が設けられた第１基板１６１と、第１基板１６１に積層される第２基板１６２と、第２基板１６２に積層される第３基板１６３とを備える。第３基板１６３には、板厚方向に貫通する二つの第１開口部１６４が設けられている。プローブ２を収容する第１基板１６１および第２基板１６２の孔部の構成は、上記実施の形態１で説明したプローブホルダ３の第１基板３１の孔部３１１および第２基板３２の孔部３２１の構成（図５を参照）とそれぞれ同じである。また、リード線６を挿通する第３基板１６３の孔部の構成は、プローブホルダ３の第３基板３３の孔部３３１の構成（図５を参照）と同じである。

配線基板１７は円盤状をなし、被接触体１０と対向しない側（図９の下面側）の表面にパターン形成された配線部１７１と、プローブホルダ１６の二つの第１開口部１６４とそれぞれ連通する二つの第２開口部１７２とを有する。配線部１７１には、プローブ２の針状部材２１と一端が接触するリード線６の他端が所定の箇所に半田付けされている。配線部１７１は、所定の配線を介して信号処理回路１００にも電気的に接続されている。

マーク部材５は、プローブホルダ１６の第１基板１６１に四つ設けられている。マーク部材５は、各々が第１開口部１６４および第２開口部１７２の連通部分をプローブホルダ１６および配線基板１７の板厚方向（図９の上下方向）に延長した二つの３次元領域Ｄ２のいずれかの内部に位置する先端部５ａを有する。マーク部材５の先端部５ａは、プローブ２が被接触体１０の回路形成領域１０ａに接触する際、この回路形成領域１０ａの両側で各々隣接する二つの回路形成領域１０ａがそれぞれ有する所定のテストパッド１４ｐと、プローブホルダ１６および配線基板１７の板厚方向（図９の上下方向）に沿ってそれぞれ重なる位置に配置されている。このため、本実施の形態２において、被接触体１０の回路形成領域１０ａで位置合わせ用領域としての機能を有するテストパッド１４ｐは、回路形成領域１０ａの四隅にそれぞれ配置されたテストパッド１４である。

図１０に示すように、同じ３次元領域Ｄ２内に位置する二つのマーク部材５の先端部５ａの最先端同士を結ぶ直線Ｌ２は、一列に並んだプローブ２の配列方向（図１０の上下方向）と平行であり、この二つのマーク部材５の先端部５ａの最先端同士の間隔ｄ２は、列状に並んだプローブ２の列の長さと略等しい。

カメラ７を用いてプローブカード９と被接触体１０との位置合わせを行う際には、プローブ２を接触させる回路形成領域１０ａの長手方向の両側で隣接した二つの回路形成領域１０ａがそれぞれ有するテストパッド１４ｐのうち、プローブ２を接触させる回路形成領域１０ａまでの距離が短い方のテストパッド１４ｐの中心の位置と、対応するマーク部材５の先端部５ａの最先端の位置とが、プローブホルダ１６および配線基板１７の板厚方向に沿って重なって見えるように調整する。

以上説明した本発明の実施の形態２によれば、一段と精度の高い位置合わせを行うことが可能となる。

（実施の形態３）
図１１は、本発明の実施の形態３に係るプローブカードの要部の構成を示す断面図である。図１２は、本実施の形態３に係るプローブカードが備えるプローブホルダおよびマーク部材の構成を示す平面図である。これらの図に示すプローブカード１８は、複数のプローブ２、プローブホルダ１９、配線基板４および複数のマーク部材５を備える。

プローブホルダ１９は、二つのマーク部材５が設けられた第１基板１９１と、第１基板１９１に積層される第２基板１９２と、第２基板１９２に積層される第３基板１９３とを備える。第１基板１９１には、板厚方向に貫通する開口部１９４が設けられている。第２基板１９２および第３基板１９３にも、各基板の板厚方向に貫通し、第１基板１９１の開口部１９４と連通する開口部１９５および１９６がそれぞれ設けられている。３つの開口部１９４〜１９６は、第１開口部１９７を形成している。第１開口部１９７は、配線基板４の第２開口部４２と連通している。プローブ２を収容する第１基板１９１および第２基板１９２の孔部の構成は、上記実施の形態１で説明したプローブホルダ３の第１基板３１の孔部３１１および第２基板３２の孔部３２１の構成（図５を参照）とそれぞれ同じである。また、リード線６を挿通する第３基板１９３の孔部の構成は、プローブホルダ３の第３基板３３の孔部３３１の構成（図５を参照）と同じである。

マーク部材５は、プローブホルダ１９の第１基板１９１に二つ設けられている。マーク部材５は、図１２に示すように、第１開口部１９７および第２開口部４２の連通部分をプローブホルダ１９および配線基板４の板厚方向（図１２の上下方向）に延長した３次元領域Ｄ３の内部に位置する先端部５ａを有する。二つのマーク部材５の先端部５ａの最先端同士を結ぶ直線Ｌ３は、列状に並んだプローブ２の配列方向（図１２の上下方向）と平行である。また、二つのマーク部材５の先端部５ａの最先端同士の間隔ｄ３は、列状に並んだプローブ２の列の長さと略等しい。本実施の形態３においては、マーク部材５の先端部５ａがプローブ２の方向を指向しており、上記実施の形態１に係るプローブカード１が備えるマーク部材５の先端部５ａと逆方向を指向している。

カメラ７を用いてプローブカード１８と被接触体１０との位置合わせを行う際には、プローブ２を接触させる回路形成領域１０ａに隣接する回路形成領域１０ａのテストパッド１４ｐの中心の位置と各テストパッド１４ｐに対応したマーク部材５の先端部５ａの最先端の位置とが、プローブホルダ１９および配線基板４の板厚方向に沿って重なって見えるようにする。

以上説明した本発明の実施の形態３に係るプローブカードによれば、上記実施の形態１と同様、長手方向が検査対象の表面に対してその表面と略直交する方向から接触するプローブを用いる場合であっても、プローブと検査対象との位置合わせを容易にかつ適確に行うことができる。

ここまで、本発明を実施するための最良の形態を詳述してきたが、本発明は上述した三つの実施の形態によって限定されるべきものではない。例えば、マーク部材を第１基板と一体に構成することも可能である。

また、マーク部材は、プローブホルダとの位置関係が正確であればどの場所に設けてもよく、例えばプローブカードの配線基板に設けることも可能である。

さらに、テストパッドと位置合わせをする代わりに、適当な位置にアライメント用のマーク部材（位置合わせ用領域）を別に設けてもよい。例えば、プローブ用配線などでカメラの視野に障害が発生する等の問題がある場合には、プローブが接触する検査対象の回路形成領域内の適当な位置にアライメント用のマーク部材を設けるようにしてもよい。また、テストパッドとアライメント用のマーク部材を併用して位置合わせを行うようにしてもよい。アライメント用のマーク部材の先端部の表面形状は、三角形や四角形以外の多角形や円形でもよい。

なお、本発明で適用するプローブは、テストパッドや電極に垂直にコンタクトするものであればよく、バネ部材の外周を被覆するパイプ状部材を備えたプローブでもよい。また、バネ部材を有しないワイヤー型のプローブでもよいし、板状をなすブレード型のプローブでもよい。さらに、リード線と接触する側の端部で針状部材を用いることなく、リード線とバネ部材とを直接接触させるようにしてもよい。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。

以上のように、本発明に係るプローブカードは、電気信号の入力または出力に用いられる配線構造を含む複数の導電領域が表面上に形成された検査対象に関して、その配線構造に対する電気的接続を行うのに有用であり、特に、ＴＣＰを製造する際の電気的な検査に適している。

Claims (7)

1. 検査対象と検査用の信号を生成する回路構造との間を電気的に接続して信号の送受信を行うプローブカードであって、
   各々が導電性材料からなり、長手方向の一端が前記検査対象の表面に対して当該表面と略直交する方向から接触する複数のプローブと、
   各々が板厚方向に貫通して前記複数のプローブのいずれかを収容する複数の孔部を有するとともに、板厚方向に貫通する第１開口部を有するプローブホルダと、
   前記プローブホルダに固着され、前記複数のプローブおよび前記回路構造と電気的に接続される配線部を有するとともに、板厚方向に貫通して前記第１開口部と連通する第２開口部を有する配線基板と、
   前記第１および第２開口部を前記プローブホルダおよび前記配線基板の板厚方向に延長した３次元領域の内部に位置する先端部をそれぞれ有する複数のマーク部材と、
   を備えたことを特徴とするプローブカード。
2. 前記複数のマーク部材の各々が有する先端部は、前記複数のプローブが前記検査対象の表面の所定位置に接触する際、前記検査対象の表面にそれぞれ設けられる複数の位置合わせ用領域のいずれかと前記プローブホルダおよび前記配線基板の板厚方向に沿って重なる位置に配置されたことを特徴とする請求項１記載のプローブカード。
3. 前記検査対象は、フィルム状をなす絶縁性材料の表面に、各々が前記複数の位置合わせ用領域を有する複数の回路形成領域が長手方向に沿って設けられたものであり、
   前記複数のマーク部材の各々が有する先端部は、前記複数のプローブが前記複数の回路形成領域のいずれかと接触する際、この接触する回路形成領域に隣接した回路形成領域の表面に設けられる前記複数の位置合わせ用領域のいずれかと前記プローブホルダおよび前記配線基板の板厚方向に沿って重なる位置に配置されたことを特徴とする請求項２記載のプローブカード。
4. 前記複数のマーク部材は、前記プローブホルダに設けられたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載のプローブカード。
5. 前記複数のマーク部材の中には、先端部の最先端が前記複数のプローブのうち列状に並んだ部分の配列方向と略平行な直線を通過するマーク部材が二つ以上含まれ、
   前記直線を通過する二つ以上のマーク部材の先端部の最先端同士の間隔の最大値は、前記複数のプローブの一部が列状に並んだ部分の列の長さと略等しいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載のプローブカード。
6. 前記マーク部材の先端部の最先端を通過し、かつ前記プローブホルダおよび前記配線基板の板厚方向と直交する平面は、前記複数のプローブがフルストロークしたときに前記プローブホルダから突出する各プローブの最先端を通過する先端面よりも前記配線基板に近いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載のプローブカード。
7. 前記複数のマーク部材の中には、先端部の最先端が前記複数のプローブのうち列状に並んだ部分の配列方向と略平行な直線を通過するマーク部材が二つ以上含まれ、
   前記直線を通過する二つ以上のマーク部材の先端部の最先端同士の間隔の最大値は、前記複数のプローブの一部が列状に並んだ部分の列の長さと略等しいことを特徴とする請求項６記載のプローブカード。

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