KR20050012849A - 통전 시험용 프로브 - Google Patents

Abstract

프로브는, 상하방향으로 간격을 두고 좌우방향으로 연장하는 제1 및 제2 암부와, 상기 제1 및 제2 암부를 그들 선단부 및 기단부에서 각각 연결하는 제1 및 제2 연결부와, 제1 연결부의 상하방향에 있어서의 한쪽에 이어지는 침선부를 포함한다. 제1 및 제2 암부의 최소한 한쪽은, 해당 암부의 전체, 해당 암부의 상하방향에 있어서의 한쪽 가장자리부, 및 해당 암부의 상하방향에 있어서의 다른 쪽 가장자리부의 최소한 하나를 활 형상으로 하고 있다.

Description

통전 시험용 프로브{Probe for Testing Electric Conduction}

기술분야

본 발명은, 반도체 집적회로와 같은 평판상 피검사체의 통전시험에 이용하는 프로브에 관한 것이다.

배경기술

반도체 집적회로와 같은 평판상 피검사체는, 그것이 사양서 대로 제조되어 있는지 아닌지 통전시험을 한다. 이러한 종류의 통전시험은, 피검사체의 전극에 각각 눌리는 복수의 프로브를 갖춘 프로브 카드, 프로브 블록, 프로브 유닛 등, 전기적 접속장치를 이용하여 행해진다. 이러한 종류의 전기적 접속장치는, 피검사체의 전극과, 테스터를 전기적으로 접속하기 위해 이용된다.

이러한 종류의 전기적 접속장치에 이용되는 프로브로는, 도전성 금속 세선으로 제조된 니들 타입의 것, 판상으로 형성된 블레이드 타입의 것, 전기절연시트(필름)의 한쪽 면에 형성된 배선에 돌기전극을 형성한 프로브 요소를 이용하는 프로브 요소 타입의 것 등이 있다.

블레이드 타입의 프로브에는, 도전성 금속판으로 제조된 단일판 타입의 것과, 포토레지스트의 노출 및 에칭과 그 에칭된 부분에의 도금을 1회 이상 행하는적층 타입의 것 등이 있다.

어느 타입의 프로브도, 배선기판과 같은 지지부재에 캔틸레버(cantilever) 형상으로 지지되어, 침선이 피검사체의 전극에 눌린다. 침선이 피검사체의 전극에 눌리면, 오버 드라이브가 프로브에 작용하고, 프로브는 탄성 변형에 의해 구부러진다.

블레이드 타입의 프로브의 하나로서, 제1 방향으로 간격을 두고 제2 방향으로 연장하는 제1 및 제2 암(arm)부와, 상기 제1 및 제2 암부를 그들 선단부 및 기단부에서 각각 연결하는 제1 및 제2 연결부와, 제1 연결부의 제1 방향에 있어서의 한쪽에 이어지는 침선부와, 제2 연결부의 제1 방향에 있어서의 다른 쪽에 이어지는 설치부를 포함하는 Z자 형상의 것이 있다(특개평7-115110호 공보의 도1).

블레이드 타입의 프로브의 다른 하나로서, 제1 방향으로 간격을 두고 제2 방향으로 연장하는 제1 및 제2 암부와, 상기 제1 및 제2 암부를 그들의 기단부에서 연결하는 연결부와, 제1 암부의 선단부의 제1 방향에 있어서의 한쪽에 이어지는 침선부와, 제2 암부의 선단부의 제1 방향에 있어서의 다른 쪽에 이어지는 설치부를 포함하는 것이 있다(특개2003-57264호 공보의 도2).

종래의 프로브는, 모두 설치부가 적절한 지지부재에 설치되고, 그 지지부재에 캔틸레버 형상으로 지지되고, 그 상태로 침선을 피검사체의 전극에 누른다. 이에 의해, 오버 드라이브가 프로브에 작용하고, 프로브는 제1 및 제2 암부에서 탄성 변형에 의해 구부러진다.

그러나, 이들 종래의 프로브는, 모두 제1 및 제2 암부가 제1 방향에 대하여비스듬한 제2 방향으로 평행하게 연장해 있는 것에 지나지 않기 때문에, 오버 드라이브 양을 크게 하여 제1 및 제2 암부를 크게 탄선 변형시키려고 하면, 제1 및 제2 암부의 최소한 한쪽에서 끊어져 버린다.

특히, 집적회로용의 마이크로 프로브의 경우, 제1 및 제2 암부의 단면적이 현저하게 작기 때문에 제1 및 제2 암부의 기계적 강도가 약하고, 따라서 오버 드라이브 양을 크게 하여 제1 및 제2 암부를 크게 탄성 변형시키기 어렵다.

상기와 같이 오버 드라이브 양을 크게 할 수 없으면, 피검사체의 전극에 대한 침선의 압력(침압)을 크게 할 수 없기 때문에, 피검사체의 전극과 침선을 양호한 전기적 접속 상태로 할 수 없고, 제1 방향에서의 침선의 위치를 고정밀도로 일치시키지 않으면 안된다. 그 결과 정확한 검사를 할 수 없다.

발명의 요약

본 발명의 목적은, 오버 드라이브 양을 크게 하여, 제1 및 제2 암부를 크게 탄성 변형 가능하게 하는데 있다.

본 발명에 따른 프로브는, 제1 방향으로 간격을 두고 제2 방향으로 연장하는 제1 및 제2 암부와, 상기 제1 및 제2 암부를 그들 선단부 및 기단부에서 각각 연결하는 제1 및 제2 연결부와, 상기 제1 연결부 또는 상기 제1 암부의 상기 제1 방향에 있어서의 한쪽에 이어지는 침선부를 포함한다. 상기 제1 및 제2 암부의 최소한 한쪽은, 해당 암부의 전체, 해당 암부의 상기 제1 방향에 있어서의 한쪽 가장자리부, 및 해당 암부의 상기 제1 방향에 있어서의 다른 쪽 가장자리부의 최소한 하나를 활 형상으로 하고 있다.

상기 프로브는, 제1 및 제2 암부의 기단부를 연결하는 제2 연결부 쪽에서 지지부재에 캔틸레버 형상으로 지지되고, 그 상태로 침선을 피검사체의 전극에 누른다. 침선을 전극에 누르면, 오버 드라이브가 프로브에 작용하고, 제1 및 제2 암부가 탄성 변형하여 구부러진다.

그러나 상기의 프로브는, 제1 및 제2 암부의 최소한 한쪽이 최소한 하나의 활 형상 부분을 갖기 때문에, 그와 같은 활 형상 부분을 갖는 제1 또는 제2 암부의 기계적 강도가 커진다. 이 때문에, 큰 오버 드라이브가 프로브에 작용해도, 제1 및 제2 암부가 절손하지 않고, 양 암부가 탄성 변형하여 구부러진다.

상기의 결과, 오버 드라이브 양을 크게 하여, 피검사체의 전극에 대한 침선의 압력(침압)을 크게 할 수 있기 때문에, 피검사체의 전극과 침선을 양호한 전기적 접속 상태로 할 수 있고, 제1 방향에 있어서의 침선의 위치를 고정밀도로 일치시키지 않고, 피검사체의 전극과 침선을 확실하게 접촉시킬 수 있고, 정확한 검사를 할 수 있다.

게다가 프로브는, 상기 제1 및 제2 암부에 대하여 상기 제1 방향에 있어서의 다른 쪽에 위치하는 설치부와, 상기 설치부로부터 상기 제1 방향에 있어서의 한쪽으로 연장하여 상기 제2 연결부에 이어지는 연장부를 포함할 수 있다. 그와 같이 하면, 설치부에서 지지부재에 지지시킬 수 있다.

프로브는, 상기 제1 및 제2 방향과 교차하는 방향을 두께방향으로 하는 판의 형상을 갖고 있어도 좋다.

상기 설치부는, 이것의 두께방향으로 관통하는 구멍을 가질 수 있다. 그와 같이 하면, 관통구멍을 위치결정 구멍으로서 이용할 수 있기 때문에, 지지부재에의 프로브의 설치 작업이 용이해진다.

게다가 프로브는, 상기 설치부로부터 상기 제1 방향에 있어서의 다른쪽으로 연장하는 돌기를 포함할 수 있다. 그와 같이 하면, 지지부재에 돌기 결합용 구멍을 형성하고, 돌기를 그 결합용 구멍에 끼워 넣음으로써, 지지부재에 대한 프로브의 위치결정이 행해지기 때문에, 지지부재에의 프로브의 설치 작업이 보다 용이해진다.

상기 침선부는, 상기 제1 연결부 및 상기 제1 또는 제2 암부에 이어지는 대좌부(臺座部)(pedestal portion)와, 상기 대좌부의 상기 제1 방향에 있어서의 한쪽으로부터 돌출하는 접촉부를 갖출 수 있다.

상기 접촉부는, 최소한 상기 대좌부와 다른 재료로 제작되어 있어도 좋다. 상기 대좌부는, 최소한 상기 제1 및 제2 암부 및 상기 제1 및 제2 연결부와 같은 재료로 제작되어 있어도 좋다.

상기 접촉부는, 상기 제2 방향에 대하여 0.1°에서 5°각도를 갖는 선단면으로서 상기 제2 방향에 있어서의 상기 제1 연결부 쪽의 부분만큼 상기 제1 방향에 있어서의 상기 제1 연결부 쪽이 되는 선단면을 갖고 있어도 좋다.

게다가 프로브는, 상기 침선부의 침선과 다른 곳에 형성된 기준부를 포함할 수 있다. 그와 같이 하면, 프로버 또는 피검사체에 대한 위치 맞춤 시, 프로브를 침선 쪽(피검사체 쪽)으로부터 에어리어 센서에 의해 촬영하고, 에어리어 센서의출력신호를 화상 처리함으로써 각 프로브의 위치를 에어리어 센서의 촬영영역 내에서의 침선의 좌표위치로서 구할 수 있다. 그 결과, 상기 프로브는 침선과 다른 곳에 형성된 기준부를 갖추고 있기 때문에, 기준부는 에어리어 센서의 출력신호를 이용하여 주위와 용이하게 식별할 수 있고, 따라서 기준부의 좌표위치도 용이하게 결정할 수 있다. 또한, 기준부와 침선과의 위치 관계는 불변이기 때문에, 침선의 위치는 기준부의 위치로부터 용이하게 결정할 수 있다.

상기 기준부는, 이것과 이웃하는 최소한 일부 영역과 다른 상기 제1 방향으로의 광반사 특성을 가질 수 있다. 그와 같이 하면, 다른 방향으로의 반사광량의 차를 이용하여, 기준부를 결정할 수 있다.

게다가 프로브는, 상기 침선부 및 상기 제1 암부의 어느 한쪽에서 상기 제2 방향으로 돌출하는 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부는 해당 돌출부의 축선에 대하여 경사지는 최소한 하나의 경사면부와, 상기 경사면부의 선단에 이어지고 상기 축선에 수직인 평탄면부로서 상기 침선에서 상기 암부 쪽으로 후퇴된 평탄면부를 갖추고, 상기 기준부는 상기 평탄면부로 되어 있어도 좋다.

상기 돌출부는 상기 침선부 또는 상기 제1 암부로부터 돌출되어 있어도 좋다. 상기 기준부는, 상기 제1 방향으로의 광반사 특성이 다른 주위영역에 둘러싸인 영역을 포함할 수 있다.

게다가 프로브는, 상기 침선부에 형성된 최소한 하나의 요(凹)소와, 상기 요소와 상기 침선부의 침선을 포함하는 영역에 형성된 도전성의 피막을 포함할 수 있다. 그와 같이 하면, 피막을 침선부와 같은 다른 부분보다 경질의 재료로 함으로써, 침선부의 마모를 저감할 수 있다. 또한, 피막이 요소에도 형성되어 있기 때문에, 통전시험 시의 오버 드라이브에 의해, 침선부가 피검사체의 전극에 눌린 상태로 그 전극에 대하여 미끄러져도, 피막이 침선부로부터 떨어지는 것이 방지된다.

도면의 간단한 설명

도1은 본 발명에 따른 프로브의 제1 실시예를 나타내는 도면으로, (A)는 정면도, (B)는 우측면도이다.

도2는 본 발명에 따른 프로브의 제2 실시예를 나타내는 도면으로, (A)는 정면도, (B)는 우측면도이다.

도3은 본 발명에 따른 프로브의 제3 실시예를 나타내는 정면도이다.

도4는 본 발명에 따른 프로브의 제4 실시예를 나타내는 정면도이다.

도5는 본 발명에 따른 프로브의 제5 실시예를 나타내는 정면도이다.

도6은 본 발명에 따른 프로브의 제6 실시예를 나타내는 정면도이다.

도7은 본 발명에 따른 프로브의 제7 실시예를 나타내는 정면도이다.

도8은 접촉부를 대좌부에 설치하는 수법의 한 예를 나타내는 사시도로서, (A)는 설치 전의 상태를 나타내고, (B)는 설치 후의 상태를 나타낸다.

도9는 본 발명에 따른 프로브의 제8 실시예를 나타내는 도면으로, (A)는 정면도, (B)는 우측면도이다.

도10은 도9에 나타낸 프로브의 제조방법을 설명하기 위한 도면으로, (A) 및 (B)는 각각 제1 단계에 있어서의 종단면도 및 평면도, (C) 및 (D)는 각각 제2 단계에 있어서의 종단면도 및 평면도, (E) 및 (F)는 각각 제3 단계에 있어서의 종단면도 및 평면도이다.

도11은 본 발명에 따른 프로브의 제9 실시예를 나타내는 사시도이다.

도12는 본 발명에 따른 프로브의 제10 실시예를 나타내는 도면으로, (A)는 정면도, (B)는 침선부의 저면도이다.

도13은 본 발명에 따른 프로브의 제11 실시예를 나타내는 도면으로, (A)는 정면도, (B)는 저면도이다.

도14는 본 발명에 따른 프로브의 제12 실시예를 나타내는 도면으로, (A)는 침선부의 정면도, (B)는 침선부의 저면도이다.

도15는 본 발명에 따른 프로브를 이용한 전기적 접속장치의 한 실시예를 나타내는 평면도이다.

도16은 도15에 나타낸 전기적 접속장치의 저면도이다.

도17은 도15에 나타낸 전기적 접속장치의 보강판 및 링을 세로방향으로 단면하여 나타낸 도면이다.

도18은 도15에 나타낸 전기적 접속장치에 있어서의 접속기판 및 설치기판의 일부를 확대하여 나타내는 도면이다.

도19는 도15에 나타낸 전기적 접속장치에서 프로브와 피검사체를 상대적으로 누른 상태를 나타내는 도면이다.

도20은 본 발명에 따른 프로브의 제13 실시예를 나타내는 사시도이다.

발명의 구체예에 대한 상세한 설명

이하, 도1(A)에 있어서, 상하방향을 제1 방향, 좌우방향을 제2 방향, 지면에 수직인 방향을 제3 방향으로 하지만, 그들 방향은 통전해야 하는 피검사체를 받는 프로버의 척 톱에 따라 다르다.

도1(A) 및 (B)를 참조하면, 프로브(10)는, 제1 방향(상하방향)으로 간격을 두고 제2 방향(좌우방향)으로 연장하는 제1 및 제2 암부(12, 14)와, 제1 및 제2 암부(12, 14)를 그들의 선단부 및 기단부에서 각각 연결하는 제1 및 제2 연결부(16, 18)와, 제1 연결부(16)의 제1 방향에 있어서의 한쪽(아래 가장자리쪽)에 이어지는 침선부(20)와, 제1 및 제2 암부(12, 14)에 대하여 제1 방향에 있어서의 다른쪽(윗 가장자리쪽)에 위치하는 설치부(22)와, 설치부(22)에서 제1 방향에 있어서의 한쪽으로 연장하여 제2 연결부(18)에 이어지는 연장부(24)를 포함한다.

침선부(20)는, 제1 연결부(16)의 아래 가장자리부와 제2 암부(14)의 선단쪽의 아래 가장자리부에 일체적으로 이어지는 대좌부(26)와, 대좌부(26)의 아래 가장자리부로부터 돌출하는 접촉부(28)를 갖추고 있다.

암부(12, 14), 제1 및 제2 연결부(16, 18), 설치부(22), 연장부(24) 및 대좌부(26)는, 거의 동일한 두께를 갖는 일체적인 판의 형상으로 되어 있고, 따라서 프로브(10)는, 전체적으로 평탄한 블레이드 타입의 프로브로 되어 있다.

이에 대하여, 접촉부(28)는, 절두 원추형 또는 절두 각추형의 형상을 갖고 있고, 또한 그와 같은 원추형 또는 각추형의 저면에 대응하는 부분에서 대좌부(26)의 아래면에 일체적으로 형성되어 있다.

접촉부(28)는, 상하방향에 수직인 가상적인 수평면에 대하여 0.1°에서 5°의 각도(θ)를 갖는 선단면을 갖고 있다. 이 선단면은, 도시한 예에서는 피검사체의 전극에 눌리는 침선(30)으로서 작용한다.

침선(30)은, 좌우방향에 있어서의 제1 연결부(16)쪽(선단쪽) 부분만큼 위쪽이 되는 경사면으로 되어 있다. 그러나 침선(30)을 상하방향에 수직인 면으로 해도 좋고, 반구상의 면으로 해도 좋다. 또한, 침선(30)을 면으로 하는 대신에 끝이 날카로운 침선으로 해도 좋다.

제1 암부(12)는, 전체적으로 적절한 곡률반경(R1)을 갖고 위쪽으로 돌출하는 활 형상으로 되어 있다. 곡률반경(R1)은, 상하방향에 있어서의 양 암부(12, 14)의 간격(H), 좌우방향에 있어서의 양 연결부(16, 18)의 간격(W), 및 제2 연결부(18)에서 접촉부(28)의 중심까지의 거리(암부의 유효길이)(L)와 함께, 침선(30)을 피검사체의 전극에 눌렀을 때의 양자의 서로 비비는 양에 따른 값으로 할 수 있다.

프로브(10)의 소재로서, 니켈·인 합금(Ni-P), 니켈·텅스텐 합금(Ni-W), 로듐(Rh), 인청동(BeCu), 니켈(Ni), 파라듐·코발트 합금(Pd-Co), 및 파라듐·니켈·코발트 합금(Pd-Ni-Co) 등의 도전성 금속재료를 들 수 있다.

프로브(10)는, 그 전체가 상기 재료로 제작되어 있어도 좋다. 그러나 접촉부(28)는, 최소한 대좌부(26)와 다른 재료로 제작해도 좋다. 이 경우, 대좌부(26)는 양 암부(12, 14), 양 연결부(16, 18), 설치부(22) 및 연장부(24)와 같은 재료로 제작되어 있어도 좋고, 다른 재료로 제작되어 있어도 좋다.

프로브(10)의 전체를 같은 재료로 제작하거나, 또는 접촉부(28)를 제외한 부분을 동일한 재료로 제작하면, 프로브(10)의 제조가 용이해진다.

프로브(10)는, 후에 설명하는 도15에서 도19에 나타낸 바와 같이, 프로브 카드와 같은 전기적 접속장치(80)에 조립된다. 전기적 접속장치(80)의 상세에 대해서는 후에 설명하지만, 하기에 간단하게 설명한다.

전기적 접속장치(80)는, 테스터에 접속되는 원형의 배선기판(82)과, 배선기판(82)의 윗면에 배치된 원형의 보강판(84)과, 배선기판(82)의 아래면에 배치된 링(86)을 복수의 볼트(88)에 의해 겹친 상태로 동축적으로 설치하고 있다. 원형의 접속기판(90) 및 설치기판(92)은, 링(86)의 안쪽에 있고 배선기판(82)의 아래쪽에 배치되어 있다.

배선기판(82), 링(86), 접속기판(90) 및 설치기판(92)은, 프로브(10)의 지지부재 즉 지지기판으로서 작용한다. 반도체 웨이퍼 상의 집적회로와 같은 피검사체(94)는, 검사 스테이지의 척 톱(96) 위에 수평으로 배치되어 지지된다.

프로브(10)는, 설치부(22)에서 설치기판(92)에 캔틸레버 형상으로 지지되고, 그 상태로 침선(30)을 피검사체(94)의 전극에 누른다. 침선(30)이 피검사체(94)의 전극에 눌리면, 오버 드라이브가 프로브(10)에 작용하고, 양 암부(12, 14)가 탄성 변형하여 구부러진다.

그러나 프로브(10)는, 제1 암부(12)가 전체적으로 활 형상으로 구부러져 있기 때문에, 활 형상의 제1 암부(12)의 기계적 강도가 커진다. 이 때문에, 큰 오버 드라이브가 프로브(10)에 작용해도, 양 암부(12, 14)가 절손하지 않고, 양 암부(12, 14)가 탄성 변형하여 구부러진다.

상기의 결과, 오버 드라이브 양을 크게 하여, 피검사체(94)의 전극에 대한 침선(30)의 압력(침압)을 크게 할 수 있기 때문에, 피검사체(94)의 전극과 침선(30)을 양호한 전기적 접속 상태로 할 수 있다.

또한, 피검사체(94)의 통전시험에는, 상기와 같은 구조를 갖는 복수의 프로브(10)가 지지부재(특히, 설치기판(92))에 설치된다. 이 경우, 서로 이웃하는 프로브(10)의 상하방향에 있어서의 침선(30)의 위치가 고정밀도로 일치하고 있지 않아도, 오버 드라이브 양을 크게 하여, 상하방향에 있어서의 침선(30)의 위치를 피검사체(94)의 전극에 가까운 프로브 만큼 크게 탄성 변형시킴으로써, 피검사체(94)의 전극과 침선(30)을 확실하게 접촉시킬 수 있고, 정확한 검사를 할 수 있다.

도2를 참조하면, 설치부(22)는 이것의 두께방향으로 관통하는 구멍(32)을 좌우방향으로 간격을 둔 복수 개소의 각각에 갖고 있어도 좋고, 설치부(22)로부터 위쪽으로 연장하는 돌기(34)를 좌우방향으로 간격을 둔 복수 개소의 각각에 형성해도 좋다.

설치부(22)에 구멍(32)을 갖는 프로브(10)에 의하면, 구멍(32)을 설치기판(92)에 대한 프로브(10)의 위치결정 구멍으로서 이용할 수 있기 때문에, 설치기판(92)에의 프로브(10)의 설치작업이 용이해진다.

또한, 설치부(22)로부터 위쪽으로 연장하는 돌기(34)를 갖춘 프로브(10)에 의하면, 설치기판(92)에 돌기 결합용 구멍을 형성하고, 돌기(34)를 그 결합용 구멍에 끼워 넣음으로써, 설치기판(92)에 대한 프로브(10)의 위치결정이 행해지기 때문에, 설치기판(92)에의 프로브(10)의 설치작업이 보다 용이해진다.

도3에 나타낸 바와 같이, 제1 암부(12)를 활 형상으로 구부러지게 하는 대신에, 제2 암부(14)를 적절한 곡률반경(R2)을 갖고 위쪽으로 돌출하는 활 형상으로 구부러지게 해도 좋다. 그와 같이 하면, 제2 암부(14)의 기계적 강도가 커지기 때문에, 큰 오버 드라이브가 프로브(10)에 작용해도, 양 암부(12, 14)가 절손하지 않고, 양 암부(12, 14)가 탄성 변형하여 구부러진다.

도4에 나타낸 바와 같이, 제1 및 제2 암부(14)를 각각 적절한 굴곡반경(R1 및 R2)으로 위쪽으로 돌출하는 활 형상으로 구부러지게 해도 좋고, 도5에 나타낸 바와 같이 제2 암부(14)를 적절한 곡률반경(R2)으로 아래쪽으로 돌출하는 활 형상으로 구부러지게 해도 좋고, 게다가 도6에 나타낸 바와 같이 제1 및 제2 암부(12 및 14)를 각각 적절한 곡률반경(R1 및 R2)을 갖고 아래쪽으로 돌출하는 활 형상으로 구부러지게 해도 좋다.

도4, 도5 및 도6에 나타낸 어느 하나의 프로브에 있어서도, 제2 암부(14)의 기계적 강도도 커지기 때문에, 큰 오버 드라이브가 프로브(10)에 작용해도, 양 암부(12, 14)가 더 절손하지 않고, 양 암부(12, 14)가 보다 탄성 변형하기 쉬워진다.

상기 어느 실시예에 있어서도, 좌우방향에 있어서의 대좌부(26)의 폭 치수를 좌우방향에 있어서의 제1 연결부(16)의 폭 치수와 같게 해도 좋고, 도7에 나타낸 바와 같이 좌우방향에 있어서의 제1 및 제2 암부(12 및 14)의 길이 치수를 같게 해도 좋다. 특히, 후자에 의하면, 제2 암부(14)가 보다 탄성 변형하기 쉬워지기 때문에, 큰 오버 드라이브를 프로브(10)에 작용시켜도, 양 암부(12, 14)가 더 절손하지 않고, 양 암부(12, 14)가 보다 확실하게 탄성 변형한다.

상기 어느 실시예에 있어서도, 접촉부(28)를 그 원추형 또는 각추형의 저면에 대응하는 부분에서 대좌부(26)의 아래면에 일체적으로 형성하는 대신에, 도8(A) 및 (B)에 나타낸 바와 같이, 접촉부(28)를 최소한 대좌부(26)와 개별로 제작하고, 그 접촉부(28)를 원추형 또는 각추형의 저면에 대응하는 부분에서 대좌부(26)의 아래면에 납땜과 같은 도전성 접착제에 의해 접착해도 좋다.

도9에 나타낸 바와 같이, 전체적으로 같은 두께 치수를 갖는 대(台) 형상을 한 판상의 접촉부(38)로 해도 좋다. 도9에 나타낸 프로브(10)는, 도10에 나타낸 바와 같이 제작할 수 있다.

먼저, 도10(A) 및 (B)에 나타낸 바와 같이, 베이스 판(40)이 준비되고, 그 베이스 판(4) 위에 포토레지스트(42)가 도포되고, 그 포토레지스트(42) 중, 접촉부(38) 이외의 프로브 영역에 대응하는 영역이 노출 및 현상 처리되고, 노출 및 현상 처리된 영역에 요소가 형성되고, 그 요소에 도전성 금속재료가 전주법을 이용하는 전기 도금에 의해 충진된다.

이어서, 도10(C) 및 (D)에 나타낸 바와 같이, 포토레지스트(42) 및 충진물(44) 위에 포토레지스트(46)가 도포되고, 그 포토레지스트(46) 중, 접촉부(38)를 포함하는 선단 영역에 대응하는 영역이 노출 및 현상 처리되고, 노출 및 현상 처리된 영역에 요소가 형성되고, 그 요소에 도전성 금속재료가 전주법을 이용하는 전기 도금에 의해 충진된다.

도10(E) 및 (F)에 나타낸 바와 같이, 포토레지스트(46) 및 충진물(48) 위에 포토레지스트(50)가 도포되고, 그 포토레지스트(50) 중, 접촉부(38) 이외의 프로브영역에 대응하는 영역이 노출 및 현상 처리되고, 노출 및 현상 처리된 영역에 요소가 포토레지스트(46 및 50)에 형성되고, 그 요소에 도전성 금속재료가 전주법을 이용하는 전기 도금에 의해 충진된다.

그 후, 모든 포토레지스트(42, 46 및 50)가 제거되고, 충진물(44, 48 및 52)이 일체가 된 프로브(10)가 베이스 판(40)으로부터 제거된다.

원추형, 각추형의 접촉부(28)로 하는 대신에, 도11에 나타낸 바와 같이, 프로브(10)의 두께방향으로 긴 어묵형의 접촉부(56)로 해도 좋다. 접촉부(56)는, 프로브(10)의 두께방향에서 보면 대(台) 형상을 갖고 있다. 접촉부(56)를 갖춘 프로브(10)도, 상기한 바와 같은 포토레지스트의 노출 현상처리와 전기도금 처리를 여러번 행함으로써 용이하게 제작할 수 있다.

통전 시험용 프로브는, 일반적으로 프로버에 배치된 상태에서, 프로버 또는 피검사체에 대하여 위치가 맞추어진다. 이 때문에, 프로브(10)는 침선(30) 쪽(피검사체 쪽)으로부터 에어리어 센서에 의해 촬영된다. 각 프로브(10)의 위치는, 에어리어 센서의 출력신호를 화상 처리함으로써, 에어리어 센서의 촬영영역 내에 있어서의 침선(30)의 좌표위치로서 구해진다.

그 때문에, 프로브(10)는, 도12에 나타낸 바와 같이, 침선(30)과 다른 부분에 기준부(60)를 갖고 있다. 도12에 나타낸 기준부(60)는, 대좌부(26)의 아래면에 요소(62)를 형성하고 대좌부(26)로부터 아래쪽으로 돌출하는 돌출부(64)를 형성하고, 돌출부(64) 하단의 평탄면부로 되어 있다.

돌출부(64)는, 프로브(10)의 두께방향으로 연장해 있고, 또한 평탄면부 즉기준부(60)와, 돌출부(64)의 축선에 대하여 경사진 좌우 한 쌍의 경사면부(66)에 의해 대(台) 형상의 단면형상으로 되어 있다.

기준부(평탄면부)(60)는, 양 경사면부(66)의 선단에 이어지고 돌출부(64)의 축선에 수직이고, 또한 침선(30)에서 암부(14) 쪽으로 후퇴되어 있고, 게다가 프로브(10)의 두께방향으로 연장하는 띠 형상으로 되어 있다.

프로버 또는 피검사체에 대한 위치 맞춤 시, 프로브(10)는 침선(30) 쪽(피검사체 쪽)으로부터 에어리어 센서에 의해 촬영된다. 프로브(10)의 위치는, 에어리어 센서의 출력신호를 화상 처리함으로써, 에어리어 센서의 촬영영역 내에서의 침선의 좌표위치로서 구해진다.

도12에 나타낸 프로브(10)는 침선(30)과 다른 부분에 형성된 기준부(60)를 갖추고 있기 때문에, 에어리어 센서의 출력신호를 이용하여 기준부(60)를 주위와 용이하게 식별할 수 있고, 따라서 기준부(60)의 좌표위치도 용이하게 결정할 수 있다. 또한, 기준부(60)와 침선(30)과의 위치관계는 불변이기 때문에, 침선(30)의 위치는 기준부(60)의 위치로부터 용이하게 결정할 수 있다.

기준부(60)는 평탄면부이기 때문에, 이웃하는 최소한 일부의 영역과 다른 아래쪽으로의 광반사 특성을 갖는다. 이 때문에, 아래쪽으로의 반사광량의 차를 이용하여 기준부(60)를 용이하게 결정할 수 있다.

도13을 참조하면, 프로브(10)는, 돌출부(64)를 암부(14)의 오른쪽 단부에서 아래쪽으로 돌출시키고, 돌출부(64)의 하단의 평탄면부를 기준부(60)로 하고 있다.

도14를 참조하면, 프로브(10)는, 대좌부(26)의 아래면에 주위영역(68)을 형성하고, 주위영역(68)의 안쪽 영역을 기준부(70)로 하고 있다. 기준부(70)는, 아래쪽으로의 광반사 특성이 주위영역(68)보다 높고, 또한 평탄면이다. 주위영역(68)은, 빛을 난(亂)반사시키는 거친 면으로 되어 있다.

도시한 예에서는, 주위영역(68)은 원형이지만, 삼각형, 사각형, 별모양 등, 다른 형상이어도 좋다. 또한, 주위영역(68) 및 기준부(70)를 대좌부(26)에 형성하는 대신에, 암부(14)의 아래면에 형성해도 좋다.

기준부(60 및 70)를 평탄면으로 하는 대신에, 끝이 날카로운 부분으로 해도 좋다. 또한, 기준부(60 및 70)는, 아래쪽으로의 광반사 특성이 주위 또는 이웃하는 영역(66, 68)과 다르면 좋고, 따라서 기준부(60 및 70)는 아래쪽으로의 광반사 특성이 주위 또는 이웃하는 영역(66, 68)보다도 크게 해도 좋고, 작게 해도 좋다.

도13 및 도14에 나타낸 어느 프로브(10)도, 도12에 나타낸 프로브와 같은 작용 효과를 나타낸다.

도12, 도13 및 도14에 나타낸 어느 프로브(10)도, 기준부(60 또는 70)가 그 이웃 영역에 대하여 높거나 낮은 광반사 특성을 갖고 있으면 좋지만, 기준부(60 또는 70)와 그 이웃 영역과의 광반사 특성이 크게 다른 것이 바람직하다. 이 때문에, 기준부(60 또는 70)를 평탄면으로 하고, 그 주위를 기준부에 대하여 경사지는 경사면, 광 난반사면, 저광반사면 등으로 해도 좋다.

상기 실시예에서는, 모두 암부(12 또는 14)의 전체를 활 형상으로 구부러지게 하고 있지만, 이 대신에 암부(12 또는 14)의 상하방향에 있어서의 한쪽 가장자리부 및 암부(12 또는 14)의 상하방향에 있어서의 다른쪽 가장자리부의 최소한 하나를 활 형상으로 해도 좋다.

도1에서 도7 및 도11에서 도14에 나타낸 어느 프로브도, 도7에 나타낸 프로브와 같이, 도8에 나타낸 수법에 의해 제조할 수 있다.

계속해서, 상기의 프로브를 이용한 전기적 접속장치의 실시예에 대해서 설명한다.

도15에서 도19를 참조하면, 이미 서술한 바와 같이, 전기적 접속장치(80)는, 원형의 배선기판(82)과, 배선기판(82)의 윗면에 배치된 원형의 보강판(84)과, 배선기판(82)의 아래면에 배치된 링(86)을 복수의 볼트(88)에 의해 겹친 상태로 동축적으로 설치하고 있다. 링(86)의 안쪽에는 원형의 접속기판(90)과 설치기판(92)이 배선기판(82)의 아래면에 배치되어 있다.

배선기판(82)은, 테스터의 전기회로에 접속되는 복수의 테스터 랜드(100)를 윗면의 둘레에 갖고 있고, 또한 도시하고 있지 않지만 테스터 랜드에 각각 접속된 복수의 배선을 아래면 또는 내부에 갖고 있다.

보강판(84)은, 중앙부에 원형의 구멍(102)을 갖고 있음과 동시에, 그 주위에 초사흘 달 형상의 복수의 구멍(104)을 갖고 있다. 링(86)은, 설치기판(92)을 안쪽에 받도록 하단 가장자리에서 중심을 향해 수평으로 연장하는 판상의 복수(도시한 예에서는, 3개)의 유지부(106)를 링(86)의 축선 주위에 등각도 간격으로 갖고 있다.

배선기판(82), 보강판(84) 및 링(86)은, 이들을 두께방향으로 관통하는 복수의 위치결정 핀(108)에 의해, 상대적으로 위치가 결정되어 있다.

접속기판(90)은, 이것의 아래면에 형성된 복수의 제1 접속랜드(110)를 갖추고 있고, 복수의 접속자(112)를 제1 접속랜드(110)에 각각 납땜질하고, 접속좌(座)(connection seats)(110)를 복수의 배선(도시하지 않음)에 의해 배선기판(82)의 배선에 각각 접속하고 있다.

접속기판(90)은, 이것이 배선기판(82)에 눌린 상태로, 볼트와 같은 적절한 조임쇠(fastener)에 의해 배선기판(82)에 설치되어 있다. 배선기판(82), 링(86) 및 접속기판(90)은, 프로브(114)를 위한 지지기판을 구성하고 있다. 접속기판(90)은 배선기판(82)과 일체적으로 제작해도 좋다.

각 접속자(112)는, 도시한 예에서는 도1 또는 도2에 나타낸 프로브이고, 침선부(20)가 아래쪽으로 향함과 동시에 암부(12, 14)가 좌우방향으로 연장하는 상태로, 설치부(22)에 있어서 대응하는 제1 접속랜드(110)에 캔틸레버 형상으로 납땜질되어 있다.

설치기판(92)은, 원판상의 주체부(主體部)의 상단 외주부에 원형의 프랜지부를 형성하고 있고, 아래면에 복수의 프로브(114)를 설치하고 있다. 설치기판(92)은 접속자(112)에 각각 눌리는 복수의 제2 접속랜드(116)와, 프로브(114)가 각각 설치되는 복수의 프로브좌(座)(118)와, 제2 접속랜드(116) 및 프로브좌(118)를 일대일의 관계로 접속하는 복수의 배선(120)을 갖추고 있다.

각 프로브(114)는, 도시한 예에서는, 도1 또는 도2에 나타낸 프로브이고, 침선부(20)가 아래쪽으로 향함과 동시에 암부(12, 14)가 가로방향으로 연장하는 상태로 설치부(22)에 있어서 대응하는 프로브좌(118)에 캔틸레버 형상으로 납땜질되어있다.

설치기판(92)은, 이것이 유지부(106)에 놓여 제2 접속랜드(116)를 대응하는 접속자(112)의 침선부(20)에 눌린 상태로, 볼트(124)로 링(86)의 아래면에 등각도 간격으로 설치된 복수(도시한 예에서는 3개)의 위치결정 판(122)에 의해 링(86)에 조립되어 있다.

각 위치결정 판(122)은, 위치결정 핀(126)에 의해 링(86) 나아가서는 배선기판(82)에 대하여 위치 결정되어 있다. 각 위치결정 판(122)은, 설치기판(92)을 접속기판(90)을 향해 힘을 주도록, 또는 프로브(114)가 피검사체(94)에 눌렸을 때 탄성 변형하도록 스프링 판으로 할 수 있다.

설치기판(92)은, 복수의 볼트(128)에 의해 위치결정 판(122)의 윗면에 설치되어 있음과 동시에, 위치결정 핀(130)에 의해 각 위치결정 판(122)에 대하여 위치 결정되어 있다.

설치기판(92)은, 접속자(112)에 의해 유지부(106)를 향해 힘을 주고 있고, 이에 의해 각 제2 접속랜드(116) 및 대응하는 접속자(112)의 침선부(20)는 상대적으로 눌려져 있다.

위치결정 판(122)은 링(86)의 축선 주위에 등각도 간격으로 위치되어 있고, 이에 의해 접속자(112)에의 제2 접속랜드(116)의 압력은 동일하게 되어 있다.

프로브 형상의 접속자(112)를, 침선부(20)가 아래쪽으로 돌출하는 상태로 제1 접속랜드(110)에 설치하는 대신에, 침선부(20)가 위쪽으로 돌출하여 제1 접속랜드(110)에 침선부(20)를 접촉하는 상태로, 제2 접속랜드(116)에 설치해도 좋다.

전기적 접속장치(80)는, 도19에 나타낸 바와 같이, 각 프로브(114)의 침선(30)을 피검사체(94)의 전극에 누른다. 이에 의해, 오버 드라이브가 각 프로브(114)에 작용하고, 양 암부(12, 14)가 탄성 변형하여 구부러진다.

접속기판(90)과 설치기판(92)과의 사이에 캔틸레버 형상으로 배치된 프로브 형상의 복수의 접속자(112)는, 프로브(114)와 피검사체(94)가 눌렸을 때에, 도19에 나타난 바와 같이, 캔틸레버 형상의 암부(12, 14)에서 구부러지고, 프로브(114)와 피검사체(94)가 눌렸을 때에 접속기판(90) 나아가서는 배선기판(82)에 전달되는 힘의 일부를 흡수한다. 이에 의해, 프로브(114)와 피검사체(94)가 눌렸을 때에 접속기판(90) 및 배선기판(82)에 전달되는 힘이 저감된다.

특히, 접속자(112) 및 프로브(114)로서, 도1에서 도14에 나타낸 프로브와 같이, 암부(12, 14)의 최소한 한쪽이, 해당 암부의 전체, 해당 암부의 위쪽 가장자리부, 및 해당 암부의 아래쪽 가장자리부의 최소한 하나가 활 형상으로 되어 있는 프로브(10)를 이용하면, 이미 서술한 바와 같이, 활 형상 부분을 갖는 암부의 기계적 강도가 커지기 때문에, 큰 오버 드라이브가 프로브에 작용해도, 양 암부가 절손하지 않고, 양 암부가 탄성 변형하여 구부러진다.

그 결과, 오버 드라이브 양을 크게 하여, 피검사체(94)의 전극에 대한 침선의 압력(침압)을 크게 할 수 있기 때문에, 피검사체(94)의 전극과 침선을 양호한 전기적 접속상태로 할 수 있고, 상하방향에 있어서의 침선의 위치를 고정밀도로 일치시키지 않고, 피검사체(94)의 전극과 침선을 확실하게 접촉시킬 수 있어, 정확한 검사를 할 수 있다.

도20을 참조하면, 게다가 프로브(10)는, 침선부(20)의 대좌부(26)에 형성된 요소(72)와, 상기 요소(72)와 침선부(20)의 침선(30)을 포함하는 영역에 형성된 도전성의 피막(74)을 포함한다.

요소(72)는, 도시한 예에서는, 대좌부(26)를 관통하는 구멍이지만, 바닥이 있는 구멍이어도 좋다. 그 경우, 바닥이 있는 구멍을 대좌부(26)의 두께방향의 양면, 대좌부(26)의 선단면과 후단면, 대좌부(26)의 저면 등, 대좌부(26)의 복수 부분에 형성해도 좋다.

피막(74)은, 상기와 같은 영역뿐만 아니라, 침선부(20)의 전체에 형성해도 좋고, 침선부(20) 전체, 암부(14) 및 연결부(16)를 포함하는 영역, 프로브 전체 등, 상기의 영역과 다른 영역을 포함하는 영역에 형성해도 좋다.

피막(74)을 갖는 프로브(10)에 의하면, 피막(74)을 침선부(20)와 같은 다른 부분보다 경질의 재료로 함으로써, 침선(30)의 마모를 저감할 수 있다. 또한, 피막(74)이 요소(72)에도 형성되어 있기 때문에, 통전 시험시의 오버 드라이브에 의해, 침선(30)이 피검사체의 전극에 눌린 상태로 그 전극에 대하여 미끄러져도, 피막(74)이 침선부(20)로부터 떨어지는 것이 방지된다.

본 발명은, 상기 실시예에 한정되지 않고, 그 취지를 벗어나지 않는 한, 각종 변경이 가능하다.

Claims (15)

1. 제1 방향으로 간격을 두고 제2 방향으로 연장하는 제1 및 제2 암부와, 상기 제1 및 제2 암부를 그들의 선단부 및 기단부에서 각각 연결하는 제1 및 제2 연결부와, 상기 제1 연결부 또는 상기 제1 암부의 상기 제1 방향에 있어서의 한쪽에 이어지는 침선부를 포함하고, 상기 제1 및 제2 암부의 최소한 한쪽은 해당 암부의 전체, 해당 암부의 상기 제1 방향에 있어서의 한쪽 가장자리부, 및 해당 암부의 상기 제1 방향에 있어서의 다른 쪽 가장자리부의 최소한 하나를 활 형상으로 하고 있는 것을 특징으로 하는 통전 시험용 프로브.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 암부에 대하여 상기 제1 방향에 있어서의 다른 쪽에 위치하는 설치부와, 상기 설치부로부터 상기 제1 방향에 있어서의 한쪽으로 연장하여 상기 제2 연결부에 이어지는 연장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통전 시험용 프로브.
3. 제2항에 있어서, 상기 프로브는, 상기 제1 및 제2 방향과 교차하는 방향을 두께방향으로 하는 판 형상을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 통전 시험용 프로브.
4. 제3항에 있어서, 상기 설치부는 이것의 두께방향으로 관통하는 구멍을 갖는 것을 특징으로 하는 통전 시험용 프로브.
5. 제2항 내지 제4항의 어느 한 항에 있어서, 상기 설치부로부터 상기 제1 방향에 있어서의 다른 쪽으로 연장하는 돌기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통전 시험용 프로브.
6. 제1항 내지 제5항의 어느 한 항에 있어서, 상기 침선부는, 상기 제1 연결부 및 상기 제1 또는 제2 암부에 이어지는 대좌부와, 상기 대좌부의 상기 제1 방향에 있어서의 한쪽으로부터 돌출하는 접촉부를 갖춘 것을 특징으로 하는 통전 시험용 프로브.
7. 제6항에 있어서, 상기 접촉부는, 최소한 상기 대좌부와 다른 재료로 제작되어 있는 것을 특징으로 하는 통전 시험용 프로브.
8. 제7항에 있어서, 상기 대좌부는, 최소한 상기 제1 및 제2 암부 및 상기 제1 및 제2 연결부와 같은 재료로 제작되어 있는 것을 특징으로 하는 통전 시험용 프로브.
9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 접촉부는, 상기 제2 방향에 대하여 0.1°에서 5°각도를 갖는 선단면으로 상기 제2 방향에 있어서의 상기 제1 연결부쪽 부분만큼 상기 제1 방향에 있어서의 상기 제1 연결부 쪽이 되는 선단면을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 통전 시험용 프로브.
10. 제1항 내지 제9항의 어느 한 항에 있어서, 상기 침선부의 침선과 다른 부분에 형성된 기준부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통전 시험용 프로브.
11. 제10항에 있어서, 상기 기준부는, 이것의 이웃하는 최소한 일부 영역과 다른 상기 제1 방향으로의 광반사 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 통전 시험용 프로브.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 침선부 및 상기 제1 암부의 어느 한쪽에서 상기 제2 방향으로 돌출하는 돌출부를 더 포함하고, 상기 돌출부는 해당 돌출부의 축선에 대하여 경사진 최소한 하나의 경사면부와, 상기 경사면부의 선단에 이어지고 상기 축선에 수직인 평탄면부로서 상기 침선에서 상기 암부 쪽으로 후퇴된 평탄면부를 갖추고, 상기 기준부는 상기 평탄면부로 되어 있는 것을 특징으로 하는 통전 시험용 프로브.
13. 제12항에 있어서, 상기 돌출부는 상기 침선부 또는 상기 제1 암부로부터 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 통전 시험용 프로브.
14. 제10항 내지 제13항의 어느 한 항에 있어서, 상기 기준부는, 상기 제1 방향으로의 광반사 특성이 다른 주위영역에 둘러싸인 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 통전 시험용 프로브.
15. 제1항 내지 제14항의 어느 한 항에 있어서, 상기 침선부에 형성된 최소한 하나의 요소와, 상기 요소와 상기 침선부의 침선을 포함하는 영역에 형성된 도전성의 피막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통전 시험용 프로브.