KR20210150392A

KR20210150392A - 검사 지그 및 검사 장치

Info

Publication number: KR20210150392A
Application number: KR1020217031684A
Authority: KR
Inventors: 미노루 카토; 마코토 후지노
Original assignee: 니혼덴산리드가부시키가이샤
Priority date: 2019-04-05
Filing date: 2020-03-27
Publication date: 2021-12-10
Also published as: US11933837B2; TW202043782A; JP2023106466A; WO2020203848A1; JP7281697B2; US20220178987A1; JPWO2020203848A1; CN113661565A

Abstract

오목부를 갖는 판 형상의 절연 부재와, 제1 전극을 갖는 제1 기판과, 접촉 단자와 전기적으로 접속되는 도선을 구비하고, 상기 절연 부재에는, 상기 오목부의 저부를 관통하는 관통 구멍이 마련되고, 상기 도선의 일단부는, 상기 관통 구멍에 배치되고, 상기 도선의 타단부는, 상기 제1 전극에 접속되는, 검사 지그.

Description

검사 지그 및 검사 장치

본 발명은, 검사 대상의 검사에 사용되는 검사 지그에 관한 것이다.

종래의 프로브 카드 장치의 일례는, 특허문헌 1에 개시된다.

상기 특허문헌 1의 프로브 카드 장치는, DUT의 테스트를 제어하기 위한 테스터와, 당해 전자 디바이스 사이의 인터페이스로서 기능한다. 프로브 카드 장치는, 주요 서브 어셈블리와, 프로브 헤드를 갖는다.

주요 서브 어셈블리는, 배선 구조물과, 프로브 헤드·인터페이스를 포함한다. 배선 구조물은, 프린트 회로 기판 등이다. 프로브 헤드·인터페이스는, 일방 측의 전기적 단자와, 또 다른 일방 측의 전기 접점과, 상기 전기적 단자로부터 상기 전기 접점에 대한 전기 접속부를 포함한다. 배선 구조물은, 와이어에 의해 상기 전기적 단자와 접속된다.

프로브 헤드는, 프로브 삽입부를 포함한다. 프로브 삽입부는, 프로브 헤드의 일방 측의 커넥터와, 프로브 헤드의 또 다른 일방 측으로부터 연장되는 프로브를 포함한다. 전기 접속부는, 커넥터를 프로브에 접속한다. 커넥터의 수 및 패턴은, 프로브 헤드·인터페이스의 전기 접점의 수 및 패턴에 대응한다. 따라서, 커넥터는 전기 접점에 전기적으로 접속된다. 프로브의 수 및 패턴은, 테스트해야 할 DUT의 단자의 수 및 패턴에 대응한다.

일본 특허 공표 제2016-524139호 공보

특허문헌 1의 프로브 헤드는, DUT의 단자의 패턴에 대응하는 프로브와, 프로브 헤드·인터페이스의 전기 접점의 패턴에 대응하는 커넥터를 전기적으로 접속한다. 이 때문에, DUT의 단자의 패턴이 확정되지 않으면, 제조를 개시하는 것은 곤란하다고 생각된다.

그리고, 상기 프로브 헤드는, DUT의 단자에 대응하는 위치에 배치되는 프로브와, 프로브 헤드·인터페이스의 전기 접점에 대응하는 위치에 배치되는 커넥터를 전기적으로 접속한다. 이 때문에, 프로브 헤드의 제조에는 소정의 제조 기간이 필요하다고 생각된다.

따라서, 특허문헌 1에서는 프로브 카드 장치의 제조 기간이 길어진다고 추측된다.

상기 상황을 감안하여, 본 발명은, 제조 기간을 단축할 수 있는 검사 지그, 및 이것을 사용한 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 예시적인 검사 지그는, 오목부를 갖는 판 형상의 절연 부재와, 제1 전극을 갖는 제1 기판과, 접촉 단자와 전기적으로 접속되는 도선을 구비하고, 상기 절연 부재에는, 상기 오목부의 저부를 관통하는 관통 구멍이 마련되고, 상기 도선의 일단부는, 상기 관통 구멍에 배치되고, 상기 도선의 타단부는, 상기 제1 전극에 접속되는 구성으로 되어 있다.

본 발명의 예시적인 검사 지그는, 제조 기간을 단축할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 검사 장치의 개략적인 종단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 검사 지그의 개략적인 일부 종단면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 검사 지그의 상방으로부터 본 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 검사 지그의 하방으로부터 본 분해 사시도이다.
도 5는 도선을 절연 부재의 관통 구멍에 삽입 관통시키는 공정을 도시하는 도면이다.
도 6은 관통 구멍에 삽입 관통시킨 도선의 돌출부를 꺾어 구부리는 공정을 도시하는 도면이다.
도 7은 도선을 제1 전극에 접합시키는 공정을 도시하는 도면이다.
도 8은 경화성 수지를 절연 부재의 오목부 및 관통 구멍에 배치시키는 공정을 도시하는 도면이다.
도 9는 도선의 절단면을 연마하는 공정을 도시하는 도면이다.
도 10은 도선에 에칭 가공을 실시하는 공정을 도시하는 도면이다.
도 11은 도선의 단부면에 대하여 도금 가공을 행하는 공정을 도시하는 도면이다.

이하에 본 발명의 예시적인 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 후술하는 절연 부재(22)는 판 형상을 갖고 있고, 도면에 있어서 절연 부재(22)의 두께 방향을 X 방향으로 하여, X 방향의 일방측을 X1, X 방향의 타방측을 X2로서 나타낸다. 또한, X 방향에 수직인 방향을 Y 방향으로 하여, Y 방향의 일방측을 Y1, Y 방향의 타방측을 Y2로서 나타낸다. 또한, X 방향 및 Y 방향에 수직인 방향을 Z 방향으로 하여, Z 방향의 일방측을 Z1, Z 방향의 타방측을 Z2로서 나타낸다. 또한, 절연 부재(22)의 X 방향으로 연장되는 중심축 J(도 1, 도 2) 둘레의 방향을 「둘레 방향」이라 칭한다. 또한, 중심축 J에 대한 직경 방향을 「직경 방향」이라 칭한다.

<1. 검사 장치의 전체 구성>

여기에서는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 검사 장치의 전체 구성에 대하여, 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 검사 장치(5)는, 검사 대상(10)의 전기적 검사를 행한다. 도 1에 있어서, 한쪽 X1측이 하측, 다른 쪽 X2측이 상측이 된다. 또한, 한쪽 Y1측이 지면 좌측, 다른 쪽 Y2측이 지면 우측이 된다. 또한, 한쪽 Z1측이 지면 전방측, 다른 쪽 Z2측이 지면 안측이 된다.

검사 대상(10)은, 예를 들어 실리콘 등의 반도체 기판에 복수의 회로가 형성된 반도체 웨이퍼이다. 반도체 웨이퍼는, 다이싱됨으로써, 상기 회로의 개개를 갖는 반도체 칩으로 개편화된다. 또한, 검사 대상(10)은, 반도체 웨이퍼 이외에도 예를 들어, 반도체 칩, CSP(Chip size package), 또는 반도체 소자 등의 전자 부품으로 할 수 있다.

또한, 검사 대상(10)은, 기판으로 해도 된다. 이 경우, 검사 대상(10)은, 예를 들어 프린트 배선 기판, 유리 에폭시 기판, 플렉시블 기판, 세라믹 다층 배선 기판, 반도체 패키지용의 패키지 기판, 중간 부재 기판, 필름 캐리어 등의 기판이어도 되고, 액정 디스플레이, EL(Electro-Luminescence) 디스플레이, 터치 패널 디스플레이 등의 디스플레이용의 전극판, 또는 터치 패널용의 전극판이어도 된다.

또한, EMIB(Embedded Multi-die Interconnect Bridge)라 불리는 패키징 기술에 의한 제품을 검사 대상(10)으로 해도 된다. EMIB에서는, 실리콘 브리지라 불리는 작은 실리콘 기판을 패키지 수지 기판에 매립하고, 실리콘 브리지의 표면에 미세 또한 고밀도의 배선을 형성함으로써, 인접하는 실리콘 다이를 패키지 수지 기판에 근접 탑재한다.

검사 장치(5)는, 검사 지그(2)와, 검사 처리부(스캐너)(3)를 구비한다. 본 실시 형태에서는, 일례로서 검사 처리부(3)의 수는 6개로 하고 있다. 단, 검사 처리부(3)의 수는, 6개 이외의 복수여도 되고, 단수여도 된다.

검사 지그(2)는, 프로브 헤드(1)를 갖는다. 프로브 헤드(1)는, 복수의 접촉 단자(11)와, 지지 부재(12)를 갖는다. 즉, 검사 지그(2)는, 접촉 단자(11)를 구비한다.

접촉 단자(11)는, 상하 방향으로 연장되는 막대 형상으로 형성된다. 본 실시 형태에서는, 일례로서, 접촉 단자(11)는, 통 형상체(111)와, 제1 도체(플런저)(112)와, 제2 도체(플런저)(113)를 갖는다. 통 형상체(111)는, 원통상으로 형성되고, 예를 들어 약 25 내지 300㎛의 외경과, 약 10 내지 250㎛의 내경을 갖는 니켈 혹은 니켈 합금의 튜브를 사용하여 형성된다. 또한, 통 형상체(111)의 내주면에는, 금 도금 등의 도전층이 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 통 형상체(111)의 외주면을 필요에 따라서 절연 피복해도 된다.

제1 도체(112) 및 제2 도체(113)는, 예를 들어 팔라듐 합금 등의 도전성재로 형성된다. 제1 도체(112)는, 한쪽 X1측으로부터 통 형상체(111)에 삽입되고, 그 삽입부의 한쪽 X1측 단부는, 통 형상체(111)에 압입 등에 의해 고정된다. 제1 도체(112)가 통 형상체(111)에 고정된 상태에서, 제1 도체(112)의 일부는, 통 형상체(111)로부터 한쪽 X1측으로 돌출되는 돌출부가 된다. 당해 돌출부의 일방측 단부는, 접촉 단자(11)의 일방측 단부(11A)가 된다. 일방측 단부(11A)는, 검사 대상(10)의 검사점(10A)에 접촉 가능하다.

제2 도체(113)는, 다른 쪽 X2측으로부터 통 형상체(111)에 삽입되고, 그 삽입부의 다른 쪽 X2측 단부는, 통 형상체(111)에 압입 등에 의해 고정된다. 제2 도체(113)가 통 형상체(111)에 고정된 상태에서, 제2 도체(113)의 일부는, 통 형상체(111)로부터 다른 쪽 X2측으로 돌출되는 돌출부가 된다. 당해 돌출부의 타방측 단부는, 접촉 단자(11)의 타방측 단부(11B)가 된다.

통 형상체(111)는, 상하 방향의 도중에 있어서 스프링부를 갖는다. 이에 의해, 통 형상체(111)는, 상하 방향으로 신축 가능해진다. 또한, 제1 도체(112), 통 형상체(111) 및 제2 도체(113)를 통한 도통 경로가 형성된다.

지지 부재(12)는, 복수의 접촉 단자(11)를 지지한다. 보다 구체적으로는, 예를 들어 지지 부재(12)에는 상하 방향으로 관통하는 관통 구멍이 형성되고, 당해 관통 구멍에 접촉 단자(11)가 수용된다. 이 경우, 접촉 단자(11)와 당해 관통 구멍의 치수 관계에 의해, 접촉 단자(11)를 당해 관통 구멍에 삽입하였을 때 접촉 단자(11)는 한쪽 X1측으로의 탈락이 방지된다.

검사 지그(2)는, 프로브 헤드(1) 외에, 제1 수용 부재(21)와, 절연 부재(22)와, 제1 기판(23)과, 복수의 도선(24)과, 고정부(25)와, 제2 수용 부재(26)와, 중간 부재(27)와, 제3 수용 부재(28)와, 제2 기판(29)을 갖는다.

제1 수용 부재(21)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 상하 방향으로 보아 외형으로서 사각 형상을 갖는 판 형상이며, 예를 들어 알루미늄을 갖는 금속으로 형성된다. 제1 수용 부재(21)는, 다른 쪽 X2측으로 오목하게 들어가 구성되는 제1 수용부(21A)를 갖는다. 제1 수용부(21A)에는, 절연 부재(22)가 수용된다.

절연 부재(22)는, 한쪽 X1측으로 오목하게 들어간 오목부(22A)를 갖는 판 형상의 부재이며, 절연재로 형성된다. 절연 부재(22)는, 예를 들어 절연재로서의 세라믹, 수지 등으로 형성된다. 당해 수지의 일례로서는, 스미카 슈퍼(등록상표)를 사용할 수 있다.

즉, 검사 지그(2)는, 오목부(22A)를 갖는 판 형상의 절연 부재(22)를 구비한다.

절연 부재(22)에는, 오목부(22A)의 저부(221)를 관통하는 관통 구멍(221A)이 마련된다. 관통 구멍(221A)은, 복수 마련되며, 일례로서, 접촉 단자(11)의 위치에 맞추어 형성된다.

관통 구멍(221A)에는, 도선(24)의 일단부(24A)가 삽입된다. 도선(24)은, 예를 들어 에나멜선으로 형성된다. 에나멜선은, 구리선을 절연성 피막에 의해 덮어 형성된다. 즉, 도선(24)은, 절연성의 피막을 갖는다. 이에 의해, 관통 구멍(221A) 간의 피치가 좁아, 도선(24)끼리가 접촉하기 쉬운 경우에도 도선(24)끼리가 단락하는 것을 억제할 수 있다.

도선(24)의 일단부(24A)의 단부면을 포함하여 제5 전극 E5가 형성된다. 제5 전극 E5는, 저부(221)의 일방측 면(221S1)에 형성된다. 제5 전극 E5에 제2 도체(113)의 타방측 단부, 즉 접촉 단자(11)의 타방측 단부(11B)를 접촉하면서, 지지 부재(12)가 저부(221)의 일방측 면(221S1)에 고정된다. 이 상태에서 프로브 헤드(1)는, 절연 부재(22)의 한쪽 X1측에 배치된다. 이에 의해, 통 형상체(111)의 스프링부가 상하 방향으로 압축되고, 스프링부의 탄성력에 의해 타방측 단부(11B)는 제5 전극 E5에 압박 접촉된다. 이에 의해, 접촉 단자(11)와 제5 전극 E5의 도통 상태가 안정화된다. 즉, 검사 지그(2)는, 접촉 단자(11)와 전기적으로 접속되는 도선(24)을 구비한다.

이와 같이, 하나의 관통 구멍(221A)에 대하여 하나의 도선(24)의 일단부(24A)가 삽입되고, 당해 하나의 도선(24)에 대하여 하나의 접촉 단자(11)가 전기적으로 접속된다. 즉, 관통 구멍(221A)의 수는, 도선(24)의 수 및 접촉 단자(11)의 수와 동일하다.

제1 기판(23)은, 제1 수용 부재(21)의 타방측 면(21S) 상에 배치된다. 제1 기판(23)은, 절연 부재(22)의 다른 쪽 X2측에 배치된다. 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 기판(23)은, 일례로서 상하 방향으로 보아 외형으로서 사각 형상을 갖는다. 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 기판(23)은, 상하 방향으로 관통하는 기판 관통 구멍(23A)을 중앙 위치에 갖는다. 즉, 제1 기판(23)은, 절연 부재(22)의 두께 방향으로 관통하는 기판 관통 구멍(23A)을 갖는다.

도 2에 도시한 바와 같이, 제1 기판(23)의 타방측 면(23S)에 있어서 기판 관통 구멍(23A)의 주위에는, 복수의 제1 전극(231)이 배치되는 제1 전극 영역(231R)이 복수 둘레 방향으로 배치된다. 또한, 도 3에서는, 제1 전극 영역(231R)에 있어서의 하나의 제1 전극(231)을 대표적으로 도시하고 있고, 제2 전극(232) 및 제4 전극(292)에 관해서도 마찬가지이다. 즉, 검사 지그(2)는, 제1 전극(231)을 갖는 제1 기판(23)을 구비한다. 제1 전극 영역(231R)은, 삼각형으로부터 부채형을 제거한 형상으로 형성된다. 제1 전극 영역(231R)의 각각에 배치되는 제1 전극(231)의 군은, 복수 마련되는 검사 처리부(3)(도 1 참조)의 각각과 전기적으로 접속된다. 본 실시 형태에서는, 검사 처리부(3)의 수가 6개이므로, 제1 전극 영역(231R)의 수도 6개로 하고 있다.

또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 수용 부재(21)는, 상하 방향으로 관통하는 관통 구멍(21C)을 중앙 위치에 갖는다. 기판 관통 구멍(23A)은, 관통 구멍(21C)의 다른 쪽 X2측에 연접된다. 도선(24)은, 저부(221)의 타방측 면(221S2)으로부터 다른 쪽 X2측으로 인출되어, 관통 구멍(21C) 및 기판 관통 구멍(23A)을 통해 제1 전극(231)에 접속된다. 즉, 도선(24)의 타단부(24B)가 제1 전극(231)에 접속된다. 이에 의해, 접촉 단자(11)는, 도선(24)을 통해 제1 전극(231)과 전기적으로 접속된다. 바꾸어 말하면, 도선(24)은, 기판 관통 구멍(23A)에 배치된다. 도선(24)은, 한쪽 X1측으로 본 평면에서 보아, 제1 전극(231)으로부터 기판 관통 구멍(23A)으로 직경 방향 내측으로 연장된다. 이에 의해, 도선(24)과 전기적으로 접속되는 접촉 단자(11)의 피치를 좁게 하여, 검사 대상(10)의 검사점(10A)의 협피치화에 대응할 수 있다.

여기서, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 기판(23)은, 절연 부재(22)에 있어서의 오목부(22A)측에 배치되고, 절연 부재(22)의 두께 방향으로 본 경우에 절연 부재(22)와 겹치는 부분을 갖는다. 이와 같은 구성의 경우의 X 방향(상기 두께 방향)에서 본 평면으로 보아, 관통 구멍(221A)의 위치와 제1 전극(231)의 위치 사이의 거리는, 제1 기판(23)이 절연 부재(22)와 겹치지 않는 경우보다도 짧아진다. 이 때문에, 도선(24)의 길이를 짧게 하여, 도통 경로의 전기 저항값을 저감할 수 있다.

여기서, 제1 기판(23)에 있어서의 제1 전극(231)의 수는, 도선(24)의 개수보다도 많다. 즉, 타단부(24B)가 접속되지 않는 제1 전극(231)이 존재한다. 이에 의해, 검사 대상(10)의 품종 나아가서는 프로브 헤드(1)의 품종이 교체되어도, 제1 기판(23)을 공통화할 수 있어, 검사 지그(2)의 제조 기간을 단축할 수 있다.

또한, 도선(24)의 타단부(24B)는, 상술과 같이 제1 기판(23)에 있어서의 일부의 제1 전극(231)에 접속되는 것에 한정되지는 않고, 제1 기판(23)에 있어서의 전부의 제1 전극(231)에 접속되어도 된다. 즉, 도선(24)의 타단부(24B)는, 제1 전극(231)에 접속된다.

고정부(25)는, 그 일부가 저부(221)의 타방측 면(221S2)에 적재되어 오목부(22A)에 수용된다. 고정부(25)는, 후술하는 바와 같이 경화성 수지로 형성되는 몰드부이며, 도선(24)의 일부를 절연 부재(22)에 고정하는 기능을 갖는다.

또한, 절연 부재(22), 제1 기판(23), 도선(24), 고정부(25), 및 제5 전극 E5에 의한 구성의 제조 방법에 대해서는 후술한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 제1 기판(23)의 타방측 면(23S)에 있어서 제1 전극 영역(231R)의 Y 방향 한쪽 Y1측 및 Y 방향 다른 쪽 Y2측에 각각 Z 방향으로 3개 나열되고, 복수의 제2 전극(232)이 배치되는 제2 전극 영역(232R)이 배치된다. 제2 전극 영역(232R)의 각각에 배치되는 제2 전극(232)의 군은, 복수 마련되는 검사 처리부(3)(도 1 참조)의 각각과 전기적으로 접속된다. 도 3에서는, 검사 처리부(3)의 수가 6개이므로, 제2 전극 영역(232R)의 수도 6개로 하고 있다. 제2 전극(232)은, 제1 기판(23)에 있어서의 기판부(230)(도 7 참조) 내부에 배치되는 배선(도시하지 않음)에 의해 제1 전극(231)과 전기적으로 접속된다.

즉, 제1 기판(23)은, 제1 전극(231)과 전기적으로 접속되어 제1 기판(23)의 타방측 면(23S)에 배치되는 제2 전극(232)을 갖는다. 이에 의해, 제1 기판(23)의 다른 쪽 X2측에 배치되는 검사 처리부(3)와 제1 기판(23)의 전기적 접속을 용이화할 수 있다.

제2 수용 부재(26)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 상하 방향으로 보아 외형으로서 사각 형상을 갖는 판 형상이며, 예를 들어 알루미늄을 갖는 금속으로 형성된다. 제2 수용 부재(26)는, 두께 방향으로 관통하는 구멍부(26A)를 중앙 위치에 갖는다. 제1 전극 영역(231R)은, 상방으로 보아 구멍부(26A)를 통해 상방으로 노출된다. 이에 의해, 도선(24)을 구멍부(26A) 내부에 배치시킬 수 있다.

제2 수용 부재(26)는, Y 방향 한쪽 Y1측 및 Y 방향 다른 쪽 Y2측 각각에 Z 방향으로 3개 나열된 제2 수용부(26B)를 갖는다. 제2 수용부(26B)는, 두께 방향(X 방향)으로 관통하는 구멍부이다. 제2 전극 영역(232R)은, 상방으로 보아 제2 수용부(26B)를 통해 상방으로 노출된다.

중간 부재(27)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 일부가 제3 수용 부재(28)로부터 한쪽 X1측으로 돌출되고, 상하 방향으로 보아 일례로서 외경으로서 대략 사각형을 갖는다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 중간 부재(27)는, 접속 부재(271)를 갖는다. 접속 부재(271)는, 예를 들어 상하 방향으로 신축 가능한 스프링 부재(2711)와, 제1 플런저(2712)와, 제2 플런저(2713)를 갖는다. 제1 플런저(2712)는, 스프링 부재(2711)의 일방측 단부(2711A)에 고정된다. 제2 플런저(2713)는, 스프링 부재(2711)의 타방측 단부(2711B)에 고정된다. 스프링 부재(2711), 제1 플런저(2712), 및 제2 플런저(2713)는, 도전성재로 형성된다.

제3 수용 부재(28)는, Y 방향으로 2개 나열되어 배치된다. 각각의 제3 수용 부재(28)는, 한쪽 X1측으로 오목하게 들어간 오목부(28A)를 갖고, 예를 들어 알루미늄을 갖는 금속으로 형성된다. 오목부(28A)는, Z 방향으로 3개 나열되어 배치된다. 각각의 제2 기판(29)은, 각각의 오목부(28A)에 수용된다. 즉, 제2 기판(29)은, 6개 마련된다. 제3 수용 부재(28)는, 오목부(28A)의 한쪽 X1측에 연접되는 관통 구멍(28B)을 갖는다.

제2 기판(29)의 일방측 면(29S1)에는, 제3 전극(291)이 형성된다. 제2 플런저(2713)를 관통 구멍(28B) 내에서 제3 전극(291)에 접촉시키면서 중간 부재(27)를 제3 수용 부재(28)에 고정한다. 이에 의해, 스프링 부재(2711)가 상하 방향으로 압축되고, 스프링 부재(2711)의 탄성력에 의해 제2 플런저(2713)는 제3 전극(291)에 압박 접촉된다. 따라서, 제2 플런저(2713)와 제3 전극(291)의 도통 상태가 안정화된다.

그리고, 각각의 중간 부재(27)를 각각의 제2 수용부(26B)에 삽입하고, 제1 플런저(2712)를 제2 전극(232)에 접촉시키면서 제3 수용 부재(28)를 제2 수용 부재(26)에 고정한다. 이에 의해, 스프링 부재(2711)가 상하 방향으로 압축되고, 스프링 부재(2711)의 탄성력에 의해 제1 플런저(2712)는 제2 전극(232)에 압박 접촉된다. 따라서, 제1 플런저(2712)와 제2 전극(232)의 도통 상태가 안정화된다.

또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 각각의 제2 기판(29)의 타방측 면(29S2)에 있어서, 복수의 제4 전극(292)이 배치되는 제4 전극 영역(292R)이 배치된다. Y 방향 한쪽 Y1측의 기판(29)의 각각에 있어서는, 제4 전극 영역(292R)은 Y 방향 한쪽 Y1측에 배치된다. Y 방향 다른 쪽 Y2측의 기판(29)의 각각에 있어서는, 제4 전극 영역(292R)은 Y 방향 다른 쪽 Y2측에 배치된다.

제4 전극 영역(292R)의 각각에 배치되는 제4 전극(292)의 군은, 복수 마련되는 검사 처리부(3)(도 1 참조)의 각각과 전기적으로 접속된다. 도 3에서는, 검사 처리부(3)의 수가 6개이므로, 제4 전극 영역(292R)의 수도 6개로 하고 있다. 제4 전극(292)은, 검사 처리부(3)의 단자(3A)(도 1 참조)와 접촉한다.

제3 전극(291)과 제4 전극(292)은, 제2 기판(29)의 기판부 내부의 배선에 의해 전기적으로 접속된다. 제4 전극(292) 간의 피치는, 검사 처리부(3)의 단자(3A) 간의 피치에 의해 정해지고, 제3 전극(291) 간의 피치보다도 넓다.

즉, 검사 지그(2)는, 절연 부재(22)의 두께 방향으로 연장되는 접속 부재(271)와, 제2 기판(29)을 구비한다. 제3 전극(291)은, 제2 기판(29)의 일방측 면(29S1)에 배치된다. 제4 전극(292)은, 제2 기판(29)의 타방측 면(29S2)에 배치된다. 제3 전극(291)과 제4 전극(292)은, 전기적으로 접속된다. 제4 전극(292) 간의 피치는, 제3 전극(291) 간의 피치보다 넓다. 접속 부재(271)의 일방측 단부(271A)는, 제2 전극(232)과 접촉한다. 접속 부재(271)의 타방측 단부(271B)는, 제3 전극(291)과 접촉한다.

이에 의해, 제2 전극(232) 간의 피치를, 검사 처리부(3)와의 접속용의 제4 전극(292) 간의 피치로 변환할 수 있다. 또한, 접속 부재(271)는, 상기 두께 방향으로 압축 가능한 스프링부(2711)를 갖는다. 이에 의해, 제2 전극(232)과 제3 전극(291)의 도통 상태를 안정화할 수 있다.

이상과 같은 구성에 의해, 접촉 단자(11)는, 제5 전극 E5, 도선(24), 제1 전극(231), 제2 전극(232), 접속 부재(271), 제3 전극(291), 및 제4 전극(292)을 통해, 검사 처리부(3)와 전기적으로 접속된다.

검사 대상(10)의 검사 시에는, 도 1에 도시한 바와 같이, 검사 대상(10)의 검사점(10A)에 접촉 단자(11)의 일방측 단부(11A)를 접촉시킨다. 이때, 통 형상체(111)의 스프링부가 상하 방향으로 압축되므로, 당해 스프링부의 탄성력에 의해 일방측 단부(11A)가 검사점(10A)에 압박 접촉된다. 이에 의해, 일방측 단부(11A)와 검사점(10A)의 도통 상태가 안정화된다.

이와 같은 검사 대상(10)의 검사 시에는, 검사점(10A)과 검사 처리부(3)가 전기적으로 접속된다. 검사 처리부(3)에 의해 접촉 단자(11)를 통해 검사점(10A)에 검사용 신호가 순차적으로 출력되고, 그것에 따라서 검사점(10A)으로부터 검사용 신호가 취득된다. 이들 검사용 신호에 기초하여 검사 처리부(3)에 의해 검사점(10A) 간의 도통의 유무 등이 검출되어, 검사 대상(10)에 있어서의 단선 또는 단락의 유무 등의 검사가 행해진다.

또한, 만약 접촉 단자(11)를 도선(24)을 통해 직접, 제2 기판(29)의 전극에 전기적으로 접속하는 구성의 경우에는, 검사 대상(10)의 사양이 변경될 때마다, 제2 기판(29)을 교환할 필요가 있다. 그것에 반해, 본 실시 형태이면, 검사 대상(10)의 사양이 변경되어도, 프로브 헤드(1), 제1 수용 부재(21), 절연 부재(22), 제1 기판(23), 도선(24), 고정 부재(25), 및 제2 수용 부재(26)를 갖는 부분을 교환하면 되고, 중간 부재(27), 제3 수용 부재(28) 및 제2 기판(29)을 갖는 부분은 교환할 필요가 없다. 따라서, 사이즈가 큰 6개분의 제2 기판(29)을 공통화할 수 있고, 사이즈가 작은 제1 기판(23)을 교환하면 되므로, 러닝 코스트를 삭감할 수 있다. 특히, 제3 전극(291) 간의 피치는, 제4 전극(292) 간의 피치보다도 좁기 때문에, 접속 부재(271) 간의 피치 및 제2 전극(232) 간의 피치를 좁게 하여, 제1 기판(23)의 사이즈를 6개분의 제2 기판(28)의 사이즈보다도, 보다 작게 할 수 있어, 러닝 코스트를 삭감할 수 있다.

또한, 접촉 단자(11)는, 굴곡 가능한 탄성을 갖는 와이어 형상의 검사용 접촉자여도 된다. 접촉 단자(11)는, 상하 방향으로부터 기운 자세로 지지 부재(12)에 지지된다. 그리고, 검사점(10A)을 접촉 단자(11)의 일방측 단부(11A)에 접촉시킴으로써, 접촉 단자(11)를 굴곡시킨다. 접촉 단자(11)를 기울어지게 하여 지지시킴으로써, 굴곡하는 방향을 정할 수 있다. 상기와 같은 와이어 형상의 검사용 접촉자를 사용함으로써, 보다 고집적화된 검사 대상(10)의 검사에 대응하는 것이 가능해진다.

<2. 접촉 단자와 제1 기판의 전기적 접속 구성의 제조 방법>

다음에, 검사 지그(2)에 있어서의 접촉 단자(11)와 제1 기판(23)을 전기적으로 접속시키는 구성의 제조 공정에 대하여, 도 5 내지 도 11을 참조하여 설명한다.

또한, 도 5 내지 도 11의 공정은, 절연 부재(22) 및 제1 기판(23)을 제1 수용 부재(21)에 수용한 상태에서 행한다. 즉, 검사 지그(2)는, 오목하게 들어가 구성되어 절연 부재(22)를 수용하는 제1 수용부(21A)를 갖는 수용 부재(21)를 구비한다. 이에 의해, 후술하는 바와 같이 도선(24)과 제1 전극(231)을 접속하기 위한 절연 부재(22)의 위치 결정을 용이하게 행할 수 있다.

먼저, 프로브 헤드(1)는 품종이 교체되어, 품종마다 접촉 단자(11)의 배치 위치가 변화된다. 프로브 헤드(1)의 품종이 정해지면, 절연 부재(22)의 저부(221)에 있어서의 접촉 단자(11)의 배치에 따른 위치에 관통 구멍(221A)을 형성한다. 또한, 관통 구멍(221A)을 매트릭스 형상으로 형성하고, 접촉 단자(11)의 위치에 맞춘 위치의 관통 구멍(221A)을 사용해도 된다. 즉, 관통 구멍(221A)의 수는, 접촉 단자(11)의 수보다도 많다. 이에 의해, 매트릭스 형상의 관통 구멍(221A)을 갖는 절연 부재(22)를 미리 준비할 수 있어, 프로브 헤드(1)의 품종이 확정되고 나서 절연 부재(22)를 제조할 필요가 없어진다. 또한, 저부(221)의 두께는 얇기 때문에, 관통 구멍(221A)을 형성하는 것은 용이하다. 여기서 도 5에 도시한 바와 같이, 관통 구멍(221A)은, 저부(221)의 일방측 면(221S1)에 개구부(221A1)를 갖고, 저부(221)의 타방측 면(221S2)에 개구부(221A2)를 갖는다. 그리고, 도 5에 도시한 바와 같이, 도선(24)을 개구부(221A2)측으로부터 관통 구멍(221A)에 삽입 관통시킨다.

다음에, 도선(24)에 있어서의 개구부(221A1)로부터 돌출된 돌출 부분(24T)을, 도 6에 도시한 바와 같이 꺾어 구부린다. 이에 의해, 도선(24)의 관통 구멍(221A)으로부터의 빠짐을 억제할 수 있다.

그리고, 도 7에 도시한 바와 같이, 도선(24) 중 개구부(221A2)로부터 인출된 부분의 도중에 위치하는 접합 부분(24S)을 제1 기판(23)의 제1 전극(231)에 접합시키는 공정이 행해진다. 여기에서는, 와이어 본딩 기술을 사용하여 접합이 행해진다. 예를 들어, 접합 부분(24S)을 제1 전극(231)에 압박하면서, 접합 부분(24S)에 초음파 진동을 부여한다. 이에 의해, 접합 부분(24S)과 제1 전극(231)의 접촉면에 마찰을 발생시키고, 마찰열에 의해 접합 부분(24S)과 제1 전극(231)을 접합한다. 이때, 접합 부분(24S)과 제1 전극(231)은, 전기적으로 접속된다.

또한, 도 7에 도시한 제1 전극(231)은, 제1 기판(23)의 기판부(230)로부터 돌출된 막 형상의 패드이지만, 이것에 한정되지는 않고, 기판부(230) 내부에 배치된 패드 등이어도 된다.

그 후, 도선(24)에 있어서의 제1 전극(231)과의 접합 개소의 관통 구멍(221A)측이 아닌 측을, 상기 접합 개소로부터 분리한다.

그리고, 오목부(22A)에 있어서의 개구부(221A2)의 주위 개소에 고정 부재가 유입된다. 고정 부재에는, 열경화성 수지 또는 광경화성 수지가 사용된다. 고정 부재는, 경화 전에는 액상이다. 오목부(22A)에 유입된 고정 부재는, 관통 구멍(221A)과 도선(24)의 간극에 유입된 후, 저부(221)의 일방측 면(221S1)까지 도달한다. 열 또는 광의 공급에 의해 오목부(22A)의 고정 부재는, 경화되어 제1 고정 부재(25A)(도 8 참조)가 된다. 열 또는 광의 공급에 의해 관통 구멍(221A)과 도선(24)의 간극의 고정 부재는, 경화되어 제2 고정 부재(25B)(도 8 참조)가 된다. 열 또는 광의 공급에 의해 일방측 면(221S1)의 고정 부재는, 경화되어 제3 고정 부재(25C)(도 8 참조)가 된다.

제1 고정 부재(25A), 제2 고정 부재(25B), 및 제3 고정 부재(25C)가 형성된 후, 도선(24)에 있어서의 꺾여 구부러진 돌출부(24T)(도 8 참조)가 절단 공정에 의해 분리된다. 그리고, 도선(24)의 절단면 및 제3 고정 부재(25C)가 연마된다. 이에 의해, 도 9에 도시한 바와 같이, 연마 후의 도선(24)의 단부면(241)은, 저부(221)의 일방측 면(221S1)과 동일 평면 상에 위치하게 된다. 도 9에 도시한 상태에서, 제1 고정 부재(25A)와 제2 고정 부재(25B)로부터 고정 부재(25)가 형성된다.

또한, 상기에서는 연마에 의해 제3 고정 부재(25C)를 제거하였지만, 제3 고정 부재(25C)를 제거하지 않고 제1 고정 부재(25A)를 제거해도 되고, 제1 고정 부재(25A)와 제3 고정 부재(25C)의 양쪽을 제거해도 된다. 또한, 도 9에서는, 제1 고정부(25A)와 제2 고정 부재(25B)의 양쪽이 마련되지만, 제1 고정부(25A)와 제2 고정 부재(25B) 중 어느 한쪽을 제거해도 된다.

다음에, 도 10에 도시한 바와 같이, 에칭 가공에 의해, 도선(24)의 단부면(24TS)을 개구부(221A1)보다 관통 구멍(221A) 내부측에 위치시킨다. 그리고, 이와 같은 단부면(24TS)에 니켈에 의한 도금이 실시되어, 제1 금속층이 형성된다. 제1 금속층의 선단은, 개구부(221A1)보다 돌출된 위치에 위치된다. 그리고, 제1 금속층의 선단은 연마되어, 일방측 면(221S1)과 동일 평면 상에 위치하게 된다.

다음에, 제1 금속층에 대하여 금에 의한 도금이 실시되어, 제2 금속층이 형성된다. 이에 의해, 도 11에 도시한 바와 같이, 도선(24)의 일단부(24A)는 관통 구멍(221A)에 배치되고, 일단부(24A)의 단부면(24TS)의 한쪽 X1측에 제1 금속층 M1, 제2 금속층부 M2가 순서대로 적층된다. 단부면(24TS), 제1 금속층 M1, 및 제2 금속층 M2로부터 제5 전극 E5가 구성된다. 제2 금속층 M2에 접촉 단자(11)의 타방측 단부(11B)가 접촉된다. 즉, 접촉 단자(11)는, 제2 금속층 M2 및 제1 금속층 M1을 통해 단부면(24TS)과 전기적으로 접속된다. 즉, 접촉 단자(11)는, 도선(24)과 전기적으로 접속된다.

또한, 제2 금속층 M2를 형성하지 않고, 단부면(24TS) 및 제1 금속층 M1로부터 제5 전극 E5를 구성해도 된다. 또는, 제1 금속층 M1을 형성하지 않고, 단부면(24TS) 및 제2 금속층 M2로부터 제5 전극 E5를 구성해도 된다. 또는, 제1 금속층 M1 및 제2 금속층 M2를 형성하지 않고, 단부면(24TS)이 제5 전극 E5를 구성해도 된다.

또는, 에칭 가공은 행하지 않고, 제1 금속층 M1 및 제2 금속층 M2 중 적어도 한쪽을 단부면(241)(도 9 참조)에 형성해도 된다. 또는, 에칭 가공은 행하지 않고, 단부면(241)에 대하여 제1 금속층 M1 및 제2 금속층 M2를 형성하지 않아도 된다. 또는, 도 8의 상태에서 돌출부(24T)를 절단하고, 그 절단면을 연마하지 않고 제5 전극 E5로 해도 된다.

이와 같이 본 실시 형태에 따르면, 접촉 단자(11)의 배치 위치가 확정되면, 접촉 단자(11)의 위치에 맞추어 절연 부재(22)에 관통 구멍(221A)을 형성하고, 도선(24)의 일단부를 관통 구멍(221A)에 배치시키면서, 도선(24)의 타단부를 제1 기판(23)에 접속시킨다. 제1 기판(23) 및 절연 부재(22)는, 미리 준비해 둘 수 있다. 또한, 절연 부재(22)의 가공은 관통 구멍(221A)의 형성이면 된다. 또한, 오목부(22A)를 마련함으로써 절연 부재(2)의 저부(221)의 두께는 얇기 때문에, 관통 구멍(221A)은 형성하기 쉽다. 따라서, 검사 대상(10)의 검사점(10A)의 위치, 나아가서는 접촉 단자(11)의 배치 위치가 확정된 후의 검사 지그(2)의 제조 기간을 단축할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 매트릭스 형상의 관통 구멍(221A)을 형성한 절연 부재(22)를 미리 준비할 수 있는 경우에는, 제조 기간을 더욱 단축할 수 있다.

특히, 도선(24)과 제1 전극(231)의 접속에는, 와이어 본딩 기술을 사용함으로써 접속의 자동화를 도모하기 쉽다. 도선(24)의 개수는 수천개에 달하는 경우도 있고, 그 경우에 수작업으로 납땜에 의해 접속을 행하는 것은 매우 작업 시간이 걸리게 되어, 접속의 자동화에 의해 제조 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.

이와 같이, 본 실시 형태에 관한 검사 장치(5)는, 검사 지그(2)와, 제1 전극(231)과 전기적으로 접속되는 검사 처리부(3)를 구비한다. 이에 의해, 검사 대상(10)과 검사 처리부(3)를 전기적으로 접속시키기 위해 사용되는 검사 지그의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 검사 지그(2)는, 오목부(22A)와 관통 구멍(221A) 중 적어도 한쪽에 배치되며, 도선(24)의 일부를 절연 부재(22)에 고정시키는 고정 부재(25)를 구비한다. 이에 의해, 도선(24)의 절연 부재(22)로부터의 빠짐을 억제할 수 있다.

또한, 고정 부재(25)는, 열경화성 수지 또는 광경화성 수지를 포함한다. 열경화성 수지 및 광경화성 수지는, 경화되기 전에는 액상이므로, 관통 구멍(221A)과 도선(24)의 간극에 유입되기 쉽다. 또한, 고정 부재(25)가 오목부(22A)에 배치되는 경우에는, 액상의 열경화성 수지 또는 광경화성 수지가 절연 부재(22)의 외부로 누출되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 고정 부재(25)는, 상기에 한정되지는 않고, 열가소성 수지 또는 접착제를 포함해도 된다. 또한, 고정 부재(25)는 필수는 아니고, 도선(24)을 관통 구멍(221A)에 압입에 의해 고정해도 된다.

또한, 도선(24)의 일단부(24A)의 단부면(24TS)은, 관통 구멍(221A)의 내부에 위치한다. 단부면(24TS)에 제1 금속층 M1이 마련된다. 제1 금속층 M1은, 예를 들어 니켈로 형성되며, 에나멜선인 도선(24)의 도체인 구리보다도 경도가 높다. 즉, 제1 금속층 M1은, 도선(24)보다도 경도가 높다. 제1 금속층 M1은, 관통 구멍(221A) 내에서 도금 형성이 행해짐으로써 형성되므로, 제1 금속층 M1의 두께를 두껍게 하는 것이 용이하다. 도선(24)보다도 경도가 높은 제1 금속층 M1의 두께가 두껍게 되면, 제1 금속층 M1이 마모되어 도선(24)이 노출되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 제1 금속층 M1에, 제2 금속층 M2가 연접된다. 이에 의해, 제2 금속층 M2에 의해 제1 금속층 M1의 표면이 덮이므로, 제1 금속층 M1의 부식을 억제할 수 있다.

<3. 기타>

이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 취지의 범위 내이면, 실시 형태는 다양한 변형이 가능하다.

본 발명은, 각종 검사 대상의 전기적 검사에 이용할 수 있다.

1: 프로브 헤드
11: 접촉 단자
111: 통 형상체
112: 제1 도체
113: 제2 도체
12: 지지 부재
2: 검사 지그
21: 제1 수용 부재
22: 절연 부재
221: 저부
221A: 관통 구멍
22A: 오목부
23: 제1 기판
231: 제1 전극
232: 제2 전극
24: 도선
25: 고정 부재
26: 제2 수용 부재
27: 중간 부재
271: 접속 부재
28: 제3 수용 부재
29: 제2 기판
291: 제3 전극
292: 제4 전극
3: 검사 처리부
5: 검사 장치
10: 검사 대상
E5: 제5 전극
M1: 제1 금속층
M2: 제2 금속층
J: 중심축

Claims

오목부를 갖는 판 형상의 절연 부재와,
제1 전극을 갖는 제1 기판과,
접촉 단자와 전기적으로 접속되는 도선을
구비하고,
상기 절연 부재에는, 상기 오목부의 저부를 관통하는 관통 구멍이 마련되고,
상기 도선의 일단부는, 상기 관통 구멍에 배치되고,
상기 도선의 타단부는, 상기 제1 전극에 접속되는, 검사 지그.
제1항에 있어서,
상기 오목부와 상기 관통 구멍 중 적어도 한쪽에 배치되며, 상기 도선의 일부를 상기 절연 부재에 고정시키는 고정 부재를 더 구비하는, 검사 지그.
제2항에 있어서,
상기 고정 부재는, 열경화성 수지 또는 광경화성 수지를 포함하는, 검사 지그.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도선의 상기 일단부의 단부면은, 상기 관통 구멍의 내부에 위치하고,
상기 단부면에 제1 금속층이 마련되고,
상기 제1 금속층은, 상기 도선보다도 경도가 높은, 검사 지그.
제4항에 있어서,
상기 제1 금속층에, 제2 금속층이 연접되는, 검사 지그.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도선은, 절연성의 피막을 갖는, 검사 지그.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 기판은, 상기 절연 부재에 있어서의 상기 오목부측에 배치되며, 상기 절연 부재의 두께 방향으로 본 경우에 상기 절연 부재와 겹치는 부분을 갖는, 검사 지그.
제7항에 있어서,
오목하게 들어가 구성되어 상기 절연 부재를 수용하는 제1 수용부를 갖는 수용 부재를 더 구비하는, 검사 지그.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 기판에 있어서의 상기 제1 전극의 수는, 상기 도선의 개수보다도 많은, 검사 지그.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절연 부재의 두께 방향에 있어서 상기 오목부의 오목하게 들어가는 측을 일방측으로 하고,
상기 제1 기판은, 상기 절연 부재의 타방측에 배치되고,
상기 제1 기판은, 상기 두께 방향으로 관통하는 기판 관통 구멍을 갖고,
상기 도선은, 상기 기판 관통 구멍에 배치되고,
상기 도선은, 일방측으로 본 평면에서 보아, 상기 제1 전극으로부터 상기 기판 관통 구멍으로 직경 방향 내측으로 연장되는, 검사 지그.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절연 부재의 두께 방향에 있어서 상기 오목부의 오목하게 들어가는 측을 일방측으로 하고,
상기 제1 기판은, 상기 제1 전극과 전기적으로 접속되어 상기 제1 기판의 타방측 면에 배치되는 제2 전극을 갖는, 검사 지그.
제11항에 있어서,
상기 두께 방향으로 연장되는 접속 부재와,
제2 기판을
더 구비하고,
제3 전극은, 상기 제2 기판의 일방측 면에 배치되고,
제4 전극은, 상기 제2 기판의 타방측 면에 배치되고,
상기 제3 전극과 상기 제4 전극은, 전기적으로 접속되고,
상기 제4 전극간의 피치는, 상기 제3 전극간의 피치보다 넓고,
상기 접속 부재의 일방측 단부는 상기 제2 전극과 접촉하고,
상기 접속 부재의 타방측 단부는 상기 제3 전극과 접촉하는, 검사 지그.
제12항에 있어서,
상기 접속 부재는, 상기 두께 방향으로 압축 가능한 스프링부를 갖는, 검사 지그.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도선과 전기적으로 접속되는 접촉 단자를 더 구비하는, 검사 지그.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 기재된 검사 지그와,
상기 제1 전극과 전기적으로 접속되는 검사 처리부를 구비하는, 검사 장치.