TW202202859A - 檢查裝置 - Google Patents

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TW202202859A TW110121489A TW110121489A TW202202859A TW 202202859 A TW202202859 A TW 202202859A TW 110121489 A TW110121489 A TW 110121489A TW 110121489 A TW110121489 A TW 110121489A TW 202202859 A TW202202859 A TW 202202859A
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Abstract

本發明的檢查裝置(10)係具有複數個第1柱塞(110)、及將複數個第1柱塞(110)中的至少一部分柱塞彼此電性連接的連接部。檢查裝置(10)更具有：第1銷板(130)，係具有複數個第1貫通孔(132)，該複數個第1貫通孔(132)係供複數個第1柱塞(110)插入；以及第1導電圖案(134)，係設在第1銷板(130)，並將至少一部分第1柱塞(110)彼此電性連接。

Description

檢查裝置
本發明關於一種檢查裝置。
開發出各種檢查裝置，其用於檢測積體電路(IC)等電子裝置的特性。如專利文獻1所述，檢查裝置具有複數個柱塞(plunger)。專利文獻1中，各柱塞具有頂端接觸件、以及與頂端接觸件連接的柱狀部。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本特開2014-25737號公報
如專利文獻1所述，檢查裝置有時具有複數個柱塞。在該情況下，有時藉由對各個柱塞經由各自的電性路徑供給電位，而使複數個柱塞的電位均衡化。但是在使用這種電性路徑的情況下，檢查裝置的構造變得複雜。
本發明的目的之一例為，藉由簡單構造來使複數個柱塞的電位均衡化。本發明的其他目的根據本說明書的記載而變得明晰。
本發明的一個方案為檢查裝置，係具有：
複數個柱塞；以及
連接部，係使前述複數個柱塞中的至少一部分柱塞彼此電性連接。
根據本發明的上述方案，能夠藉由簡單構造而使複數個柱塞的電位均衡化。
10:檢查裝置
100:第1彈性體
102:孔
104:導電膜
110:第1柱塞
112:第1頂端接觸件
114:第1柱狀部
116:第1承托部
116a:第1晶種層
116b:第1鍍覆層
120:第2柱塞
122:第2頂端接觸件
124:第2柱狀部
126:第2承托部
130:第1銷板
132:第1貫通孔
134:第1導電圖案
140:第2銷板
142:第2貫通孔
150:框架
152:開口
600A:金屬基材
602A:凹部
610:第1保護膜
612:第1開口
620:第2保護膜
622:第2開口
Z:鉛垂方向
Z1:法線方向
圖1是實施型態的檢查裝置的俯視圖。
圖2是圖1的A-A'剖視圖。
圖3是詳細表示實施型態的檢查裝置的立體剖視圖。
圖4是用於詳細說明第1柱塞以及第1銷板的剖視圖。
圖5是用於說明實施型態的第1柱塞的製造方法的剖視圖。
以下，使用圖式來說明本發明的實施型態。此外，在所有圖式中，對同樣的構成元件標注同樣的符號，並適當省略說明。
本說明書中，關於“第1”、“第2”、“第3”等序數詞，只要沒有特別說明，則僅是為了區別具有同樣名稱的構成而標注的，並非意味著順序和重要度等的構成的特定特徵。
(實施型態1)
圖1是實施型態1的檢查裝置10的俯視圖。圖2是圖1的A-A'剖視圖。 圖3是詳細表示實施型態1的檢查裝置10的立體剖視圖。
圖1中，關於表示鉛垂方向Z的標黑點白圈，從紙面的裡側朝向近前的方向是鉛垂方向Z的上方向，且從紙面的近前朝向裡側的方向是鉛垂方向Z的下方向。在圖2以及圖3中，由表示鉛垂方向Z的箭頭所示的方向是鉛垂方向Z的上方向。另外，由表示鉛垂方向Z的箭頭所示的方向的相反方向是鉛垂方向Z的下方向。
如圖1以及圖2所示，檢查裝置10具有複數個第1彈性體100以及框架150。如圖3所示，檢查裝置10更具有複數個第1柱塞110、複數個第2柱塞120、第1銷板130以及第2銷板140。各第1柱塞110具有第1頂端接觸件112、第1柱狀部114以及第1承托部116。各第2柱塞120具有第2頂端接觸件122、第2柱狀部124以及第2承托部126。第1彈性體100中的後述的孔102的周圍等的第1彈性體100的至少一部分、後述的導電膜104、各第1柱塞110和各第2柱塞120作為探針而發揮作用。藉由孔102的周圍等的第1彈性體100的至少一部分而對各第1柱塞110和各第2柱塞120在鉛垂方向Z上彈推。此外，在圖1以及圖2中，沒有圖示圖3所示的孔102、導電膜104、第1柱塞110、第2柱塞120、第1銷板130以及第2銷板140。
首先，使用圖1以及圖2來說明複數個第1彈性體100以及框架150。
框架150例如由金屬構成。框架150劃設有以格子狀配置的複數個開口152。在複數個開口152的各自中分別設有複數個第1彈性體100。藉此，各第1彈性體100由開口152的內緣支承。第1柱塞110位於第1彈性體的鉛垂方向Z的下方向，能夠被朝向鉛垂方向Z的下方向彈推。該情況下，相較於各 第1彈性體100沒有由開口152的內緣支承的情況，例如在檢查裝置10進行檢查時，即使在開口152的深度方向、亦即鉛垂方向Z上對第1柱塞110施加施力，也能夠抑制各第1彈性體100在平面方向、亦即與鉛垂方向Z垂直的方向上的擴展。但檢查裝置10也可以不具有框架150。
各第1彈性體100具有片形狀。在一例中，第1彈性體100由具有彈性的高分子材料，例如矽、聚醯亞胺等樹脂、丁苯橡膠(SBR)等橡膠等構成。
如圖2所示，第1彈性體100具有：埋入至框架150的開口152內的部分(位於開口152內的部分)；從框架150的開口152的上側開放端露出的部分；以及從框架150的開口152的下側開口端露出的部分。第1彈性體100中的從開口152的上側開口端露出的部分的圖內的左右方向上的寬度大於開口152的上側開口端的圖內的左右方向上的寬度。因此，能夠抑制第1彈性體100中的從開口152的上側開口端露出的部分經由開口152向框架150的下方脫落。第1彈性體100中的從開口152的下側開口端露出的部分的圖內的左右方向上的寬度大於開口152的下側開口端的圖內的左右方向上的寬度。因此，能夠抑制第1彈性體100中的從開口152的下側開口端露出的部分經由開口152向框架150的上方脫離。此外，第1彈性體100也可以不具有從框架150的開口152的上側開放端露出的部分、以及從框架150的開口152的下側開口端露出的部分。或者，第1彈性體100可以僅具有從框架150的開口152的上側開放端露出的部分、以及從框架150的開口152的下側開口端露出的部分的一個部分。另外，第1彈性體100中的從開口152的開口端露出的部分的圖內的左右方向上的寬度也可以為開口152的開口端的圖內的左右方向上的寬度以下。
接著使用圖3來詳細說明各第1彈性體100。
第1彈性體100劃設有沿著鉛垂方向Z貫通第1彈性體100的複數個孔102。
在各孔102的內壁上形成有導電膜104。在一例中，導電膜104包含金屬，例如從由鎳、銅以及金構成的組中選擇的至少一種。例如，導電膜104為這些金屬的複數層膜。
各孔102為中空。該情況下，相較於在孔102的內壁形成有導電膜104且孔102為實心(孔102的內部空間被填滿)情況，不需要用於使孔102成為實心的材料以及製程，能夠降低檢查裝置10的製造成本。
第1柱塞110位於第1彈性體100的下方。另外，第1柱塞110與第1彈性體100在鉛垂方向Z上重疊。具體地，第1柱塞110與孔102在鉛垂方向Z上重疊。因此，第1柱塞110能夠由第1彈性體100朝向遠離第2柱塞120的方向、亦即下方被彈推。另外，第1柱塞110與導電膜104電性連接。因此，第1柱塞110能夠經由導電膜104與第2柱塞120電性連接。在第1柱塞110沒有與孔102在鉛垂方向Z上重疊的情況下，為了使第1柱塞110與導電膜104電性連接，作為與導電膜104不同的部件而需要設置埋入第1彈性體100的導電材料等的電性路徑。但是，在第1柱塞110與孔102在鉛垂方向Z上重疊的情況下，第1柱塞110無需經由埋入第1彈性體100的導電材料等的電性路徑，能夠與導電膜104直接連接。因此，相較於設有該電性路徑的情況，不需要用於製造該電性路徑自身的材料以及製程，能夠降低檢查裝置10的製造成本。此外，第1柱塞110也可以在與鉛垂方向Z垂直的方向上從孔102錯開。在該情況下，第1柱塞110也能夠經由埋入第1彈性體100的導電材料等的電性路徑 而與導電膜104連接。
第1頂端接觸件112包含金屬，例如包含從由銠、釕、銥、鎢以及鉭構成的組中選擇的至少一種。
第1頂端接觸件112的寬度從第1頂端接觸件112的基端朝向頂端變窄。第1頂端接觸件112為圓錐、棱錐等錐體，從第1頂端接觸件112的基端朝向頂端具有傾斜形狀。第1頂端接觸件112的頂端具有例如1μm以上20μm以下的平坦面。但是，第1頂端接觸件112的頂端的形狀不限定於該例。
第1柱狀部114包含金屬，例如包含從由銅以及鎳構成的組中選擇的至少一種。
第1柱狀部114與第1頂端接觸件112的基端連接。第1頂端接觸件112和第1柱狀部114可以為一體，也可以分體。第1柱狀部114的高度例如為5μm以上300μm以下。第1柱狀部114為圓柱、棱柱等柱體。當第1柱狀部114為圓柱時，第1柱狀部114的直徑例如為20μm以上500μm以下。但是，第1柱狀部114的形狀不限定於該例。
第1承托部116包含金屬，例如包含從由銅以及鎳構成的組中選擇的至少一種。
第1承托部116與第1柱狀部114中的第1頂端接觸件112的相反側的端部連接。第1柱狀部114和第1承托部116可以為一體，也可以為分體。另外，第1承托部116具有比第1柱狀部114的寬度大的寬度。第1承托部116的厚度例如為5μm以上200μm以下。第1承托部116的上表面平坦。但是，也可以在第1承托部116的上表面形成至少一個凸部。
第1銷板130例如由聚醯亞胺，液晶混合物、玻璃基板等構成。
第1銷板130劃設有複數個第1貫通孔132。在複數個第1貫通孔132的各自中分別插入有複數個第1柱塞110的各個第1柱塞110。複數個第1柱塞110能夠以例如10μm以上500μm以下的微小節距(窄節距)配置。
第1頂端接觸件112的至少一部分從第1銷板130的第1貫通孔132的下端露出。第1柱狀部114的至少一部分從第1貫通孔132貫通。第1承托部116位於第1銷板130的上表面與第1彈性體100的下表面之間。第1承托部116的圖內的左右方向上的寬度大於第1貫通孔132的圖內的左右方向上的寬度。因此，第1承托部116卡掛於第1銷板130的上表面中的第1貫通孔132的開口端的周邊部分。在該情況下，即使第1柱塞110由第1彈性體100朝向下方被彈推，也能夠抑制第1承托部116經由第1貫通孔132向第1銷板130的下方脫離。因此，相較於沒有第1承托部116的情況，即使縮短第1柱塞110的長度(第1柱狀部114的長度)，第1柱塞110也難以向第1銷板130的下方脫落。能夠縮短第1柱塞110的長度，第1柱塞110也能夠適用於1GHz以上100GHz以下的高頻帶域的檢查。
第2柱塞120位於第1彈性體100的上方。另外，第2柱塞120與第1彈性體100在鉛垂方向Z上重疊。具體地，第2柱塞120與孔102在鉛垂方向Z上重疊。因此，第2柱塞120能夠藉由第1彈性體100朝向遠離第1柱塞110的方向、亦即朝向上方被彈推。另外，第2柱塞120與導電膜104電性連接。因此，第2柱塞120能夠經由導電膜104與第1柱塞110電性連接。在第2柱塞120沒有與孔102在鉛垂方向Z上重疊的情況下，為了使第2柱塞120與導電膜104電性連接，作為與導電膜104不同的部件而需要設置埋入第1彈性體100的導電材料等的電性路徑。但是，在第2柱塞120與孔102在鉛垂方向Z上重疊 的情況下，第2柱塞120無需經由埋入第1彈性體100的導電材料等的電性路徑，能夠與導電膜104直接連接。因此，相較於設有該電性路徑的情況，不需要用於製造該電性路徑自身的材料以及製程，能夠降低檢查裝置10的製造成本。此外，第2柱塞120也可以在與鉛垂方向Z垂直的方向上從孔102錯開。在該情況下，第2柱塞120也能夠經由埋入第1彈性體100的導電材料等的電性路徑而與導電膜104連接。
第2銷板140劃設有複數個第2貫通孔142。與複數個第1柱塞110以及第1銷板130同樣地，在複數個第2貫通孔142的各自內，分別插入有複數個第2柱塞120的各個第2柱塞120。
根據本實施型態，相較於由彈簧對柱塞彈推的情況，第1彈性體100起到彈簧伸縮的作用，導電膜104起到彈簧導通的作用。在由彈簧對柱塞彈推的情況下，若想要比較探針的自然長度，則需要縮短彈簧的自然長度。但是在該情況下，難以獲得充分的伸縮行程。相對於此，在本實施型態中，不需要使用彈簧。因此，相較於由彈簧對柱塞彈推的情況，能夠獲得足夠長度的伸縮行程，並且能夠縮短探針的自然長度。
此外，在本實施型態中，說明了第1柱塞110以及第2柱塞120在鉛垂方向Z上與第1彈性體100重疊的情況。但是也可以為，第1柱塞110以及第2柱塞120在與鉛垂方向Z不同的方向上與第1彈性體100重疊。
圖4是用於詳細說明第1柱塞110及第1銷板130的剖視圖。
在第1銷板130的上表面設有第1導電圖案134。第1導電圖案134例如是金屬圖案。
複數個第1柱塞110中的至少一部分第1柱塞110經由第1導電 圖案134彼此電性連接。第1導電圖案134作為連接部來發揮作用。在圖4所示的例中，圖內左側的兩個第1柱塞110經由圖內左側的第1導電圖案134彼此電性連接。另外，圖內右側的兩個第1柱塞110經由圖內右側的第1導電圖案134彼此電性連接。另一方面，圖內中央的兩個第1柱塞110未設有第1導電圖案134。藉此，能夠使經由第1導電圖案134電性連接的複數個第1柱塞110的電位均衡化。該情況下，相較於經由各自的電性路徑向各柱塞供給電位的情況，能夠藉由簡單構造使複數個第1柱塞110的電位均衡化。
對於第1導電圖案134，例如供給接地電位或電源電位。作為一例，對於複數個第1柱塞110中的一部分第1柱塞110，經由第1導電圖案134供給有相等的接地電位。另一方面，對於複數個第1柱塞110中的剩餘的第1柱塞110中的至少一部分，經由其他的第1導電圖案134供給有相等的電源電位。
在經由設在第1銷板130上的第1導電圖案134使複數個第1柱塞110相互電性連接的情況下，能夠根據第1導電圖案134的形狀來任意選擇想使電位均衡化的第1柱塞110。因此，相較於例如經由設在第1彈性體100的下表面上的導電圖案使複數個第1柱塞110彼此電性連接的情況，想使電位均衡化的第1柱塞110的選擇變得容易。但是，複數個第1柱塞110也可以經由設在第1彈性體100上的導電圖案而彼此電性連接。
第1承托部116的至少一部分在第1銷板130的第1貫通孔132的開口端上與第1導電圖案134重疊。將第1柱塞110從第1銷板130中的第1導電圖案134所處的一側插入第1貫通孔132，藉此第1承托部116與第1導電圖案134接觸而能夠使第1柱塞110與第1導電圖案134電性連接。
本實施型態中，導電圖案可以僅設於第1銷板130以及第2銷板 140中的第1銷板130。該情況下，相較於在第1銷板130以及第2銷板140的雙方設有導電圖案的情況，能夠降低檢查裝置10的成本。另外，在第1銷板130所處的一側配置有電子裝置等檢查裝置10的檢查對象的情況下，需要在第1銷板130側準備各種類型的導電圖案。相對於此，在上述的情況下，檢查裝置10的基板配置在第2銷板140所處的一側，不需要形成各種類型的導電圖案。但是，導電圖案也可以設在第1銷板130以及第2銷板140的雙方。
圖5是用於說明實施型態的第1柱塞110的製造方法的剖視圖。
使用圖5來說明第1柱塞110的製造方法。此外，第2柱塞120也能夠與以下同樣地製造。在圖5中，表示了金屬基材600A中的形成有凹部602A的面的法線方向Z1。
首先，在金屬基材600A上形成凹部602A。然後，在金屬基材600A上形成第1保護膜610的一部分。在第1保護膜610上設有第1開口612。接著，藉由鍍覆來形成成為第1頂端接觸件112的第1導電材料，藉此在凹部602A內埋入第1導電材料。藉此，在凹部602A內形成有第1頂端接觸件112。
接著，進一步增加第1保護膜610的厚度。然後，藉由鍍覆來形成成為第1柱狀部114的第2導電材料，藉此在第1開口612內埋入第2導電材料。藉此，在第1開口612內形成有第1柱狀部114。
接著，在第1柱狀部114上以及第1保護膜610上形成第1晶種層116a。
接著，在第1保護膜610上形成第2保護膜620。在第2保護膜620上設有第2開口622。接著，藉由鍍覆而形成成為第1鍍覆層116b的第3導電材料，藉此在第2開口622內埋入第3導電材料。藉此，在第2開口622內形 成有第1承托部116。
接著，例如藉由藥液處理來去除第1保護膜610以及第2保護膜620。接著，從金屬基材600A取出第1柱塞110。
根據本實施型態，第1頂端接觸件112能夠以金屬基材600A的凹部602A為模而形成。另外，第1柱狀部114能夠以第1保護膜610的第1開口612為模而形成。另外，第1承托部116能夠以第2保護膜620的第2開口622為模而形成。因此，相較於藉由研磨加工來形成第1頂端接觸件112的情況，能夠使第1柱塞110微小化。
以上，參照圖式說明了本發明的實施型態，但這些只是本發明的示例，能夠採用上述以外的各種構成。
根據本說明書，提供了以下方案。
(方案1)
方案1為一種檢查裝置，具有：
複數個柱塞；以及
連接部，係使前述複數個柱塞中的至少一部分柱塞彼此電性連接。
根據方案1，將複數個柱塞彼此電性連接，藉此使複數個柱塞的電位均衡化。該情況下，相較於經由各自的電性路徑向各個柱塞供給電位的情況，能夠藉由簡單構造使複數個柱塞的電位均衡化。
(方案2)
方案2為，在方案1所述的檢查裝置中，更具有：
銷板，係具有複數個貫通孔，該複數個貫通孔係供前述複數個柱塞插入；
導電圖案，係設在前述銷板，將前述至少一部分柱塞彼此電性連接。
根據方案2，能夠根據導電圖案的形狀來任意選擇想使電位均衡化的柱塞。因此，相較於例如經由設在彈性體上的導電圖案使複數個柱塞彼此電性連接的情況，想使電位均衡化的柱塞的選擇變得容易。
(方案3)
方案3為，在方案2所述的檢查裝置中，
前述複數個柱塞各自具有柱狀部及承托部，該承托部係與前述柱狀部連接並具有比前述柱狀部的寬度大的寬度，
前述柱狀部係貫通前述銷板的前述貫通孔，
前述承托部的至少一部分係在前述貫通孔的開口端上與前述導電圖案重疊。
根據方案3，將柱塞從銷板中的導電圖案所處的一側插入貫通孔，藉此承托部與導電圖案接觸而能夠使柱塞與導電圖案電性連接。
本申請基於2020年6月22日提交的日本專利申請2020-106767號而主張優先權，其全部公開內容引入至此。
110:第1柱塞
112:第1頂端接觸件
114:第1柱狀部
116:第1承托部
130:第1銷板
134:第1導電圖案
Z:鉛垂方向

Claims (3)

  1. 一種檢查裝置，係具有：
    複數個柱塞；以及
    連接部，係使前述複數個柱塞中的至少一部分柱塞彼此電性連接。
  2. 如請求項1所述的檢查裝置，更具有：
    銷板，係具有複數個貫通孔，該複數個貫通孔係供前述複數個柱塞插入；
    導電圖案，係設在前述銷板，將前述至少一部分柱塞彼此電性連接。
  3. 如請求項2所述的檢查裝置，其中，
    前述複數個柱塞各自具有柱狀部及承托部，該承托部係與前述柱狀部連接並具有比前述柱狀部的寬度大的寬度，
    前述柱狀部係貫通前述銷板的前述貫通孔，
    前述承托部的至少一部分係在前述貫通孔的開口端上與前述導電圖案重疊。
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