WO2007046153A2

WO2007046153A2 - 電気的接続装置の組み立て方法

Info

Publication number: WO2007046153A2
Application number: PCT/JP2005/019850
Authority: WO
Inventors: Yoshiei Hasegawa
Original assignee: Nihon Micronics Kk; Yoshiei Hasegawa
Priority date: 2005-10-24
Filing date: 2005-10-24
Publication date: 2007-04-26
Also published as: JP4567063B2; WO2007046153A8; CN101297445A; DE112005003731B4; KR20080050517A; US7728608B2; KR100981645B1; JPWO2007046153A1; US20090284273A1; CN101297445B; DE112005003731T5

Description

電気的接続装置の組み立て方法技術分野

本発明は、電気回路の電気的検査のために、被検査体である例えば集積回路とその電気的検査を行うテスタとの電気的接続に用いられるプローブカードのような電気的接続装置の組み立て方法に関する。

明田

背景技術

従来のこの種の電気的接続装置の一つとして、多数のプローブが設けられたプローブ基板を備える電気的接続装置であって前記プローブ基板の平坦性を調整可能とする電気的接続装置が提案されている（特許文献 1参照）。この従来の電気的接続装置によれば、プローブ基板を支持する支持部材からプローブ基板の一部に押圧力あるいは引張り力を作用させることができる。この作用力の調整により、プロ一ブ基板に曲がりが生じていてもプロ一ブ基板の曲がり変形を修正し、該プローブ基板の平坦性を維持することができる。

したがって、多数のプローブが設けられたプローブ基板の製造時に、該プローブ基板に曲がり変形が生じても、該プローブ基板の前記支持部材への組み付け後の前記した調整作業により、プローブ基板を平坦に保持することができること力ら、該プローブ基板から伸長する多数のプローブの先端を同一平面上に保持することができる。これにより、全ての前記プローブの先端を被検査体の電気回路の前記各プローブに対応する電気接続端子に確実に接触させることができること力ら、この両者間に良好な電気的接触を得ることができる。

し力しながら、特許文献 1に記載の前記した従来技術によれば、プローブ基板の支持部材への組み付け時毎に、各プローブ基板に導入された曲がり変形に応じて、全てのプローブ先端が同一平面上に位置するように調整する必要がある。プ口一ブ基板を支持部材に組み付けた状態で、その全てのプロ一ブの先端が被検査体の前記した対応する各電気接続端子に適正に接触するように調整する作業は繁雑であり、熟練を要する。特に、半導体ウェハ上に形成された多数の集積回路の検査では、プローブ組立体のプローブ数が著しく増大することから、このような多数のプローブが半導体ウェハ上の対応する各パッドに適正に接触するように、調整する作業は容易ではない。

そこで、出願人は、先の国際特許出願（P C TZ J P 2 0 0 5 / 0 0 9 8 1 2 ) で、プローブ基板の変形に拘わらず支持部材への組み付け後におけるプロ一ブ基板の平坦化調整作業を不要とし、プローブと被検査体の電気回路の対応する電気接続端子との確実な電気的接続を得ることができる電気的接続装置を提案した。

この電気的接続装置では、負荷を受けない自由状態で曲がり変形を生じたプローブ基板に、先端が同一面上に揃うように、プローブが形成されている。支持部材の取付け面と前記プロ一ブ基板との間には取付けボルトの揷通を許すスぺーサが配置され、このスぺーサは、取付けボルトの締め付け時、プローブ基板の前記した変形を保持する作用をなす。そのため、プローブ基板は前記した変形を維持した状態で前記支持部材の基準面に取り付けられることから、全てのプローブの先端が同一平面上に位置する。

したがって、プローブ基板の前記支持部材への取付け後、従来のようなプロ一ブ基板を平坦化するための調整作業を行うことなく、全てのプローブの先端を被検査体である電気回路の各電気接続端子にほぼ均等に押し付けることができる。これにより、プローブ組立体の取り替え毎においても、従来のような前記した煩わしい平坦化調整作業が不要となり、効率的な電気的検査が可能となる。

しかしながら、この種のスぺーザの長さ寸法は、その製造時の許容誤差である加工公差を含む。また、スぺーサの端面を受ける支持部材あるいはプローブ基板の各当接部位にも、それぞれの加工公差が含まれる。そのため、各加工公差内で製造された支持部材、スぺーサおよびプローブ基板を含む電気的接続装置を組み立てても、各部材の加工公差の相乗効果によって、プローブ先端の高さ位置に所定の公差を超えるばらつきを生じることがある。

このばらつきを抑制するには、支持部材、該支持部材の取付け面に一端が当接するスぺーサおよび該スぺ一サの他端が当接するプローブ基板の各加工公差を小さくすることが考えられる。ところが、各構成部材の加工公差を小さくするためにそれぞれの加工精度を高めることは、それらの原価を押し上げることから、電気的接続装置の高価格化を招く。

[特許文献 1 ] 特表 2 0 0 3— 5 2 8 4 5 9号公報発明の開示

発明が解決しょうとする課題

本発明の目的は、各構成部材の加工公差の低減を必要とすることなく、プロ一ブ基板に設けられるプロ一ブ先端のばらつきを抑制し得る電気的接続の組み立て方法を提供することにある。課題を解決するための手段

本発明が対象とする電気的接続装置は、支持部材と、該支持部材から間隔をおいて配置されるプローブ基板であって前記支持部材に対向する一方の面と反対側の他方の面に、テスタに電気的に接続されかつ先端が前記テスタにより電気的検査を受ける被検査体の電気接続端子に当接される多数のプローブが設けられた平板状のプロ一ブ基板と、前記支持部材ぉよぴ前記プロ一ブ基板の互いに対向する面の相互に対向する両当接部位に両端をそれぞれ当接させて前記支持部材および前記プロ一ブ基板間に配置される複数のスぺーサとを備える。本発明に係る組み立て方法は、前記電気的接続装置の組み立てにおいて、前記支持部材の当接部位および該当接部位に対向する前記プローブ基板の当接部位の少なくともいずれか一方の当接部位毎に該当接部位の高さを測定すること、予め形成された前記複数のスぺーサ毎に該スぺーサの長さを測定すること、少なくとも前記两測定によつて得られた測定値に基づいて、前記プローブの前記先端を同一面上に保持するに適した前記スぺーサを前記支持部材および前記プローブ基板の互いに対向する前記両当接部位の間毎に選択することを含む。

前記支持部材は、その寸法が加工公差内の寸法に収まるように加工されているが、この支持部材の各当接部位の実際の寸法は加工公差内でのばらつきが許されていることから、該各当接部位の高さレベルは、一般的には、加工公差内でばらつきを生じている。これと同様に、前記プローブ基板の前記各当接部位のレベルにも、その加工公差内でのばらつきが生じている。また、前記各スぺーサの長さ寸法にも、その加工公差内でのばらつきが生じている。

本発明に係る前記組み立て方法では、前記各スぺーザの両端がそれぞれ当接する前記支持部材およびプローブ基板の少なくともいずれか一方の各当接部位の高さが測定され、また前記各スぺーサの長さ寸法が測定される。

この測定により、前記各スぺーザの実際の長さと、該スぺ一ザの端部を受ける前記支持部材またはプローブ基板の前記各当接部位の実際の高さレベルを知ることができるので、該当接部位の誤差とスぺーサの誤差とが相互に打ち消し合い、あるいはそれらの誤差の影響を低減し得るような組み合わせとなるように、前記支持部材およびプローブ基板間で対をなす両当接部位間毎に最適な前記スぺーサを選択することができる。

このスぺーサの選択によって、プローブの先端のばらつきを抑制するのに最適な組み合わせとなるように、前記各両当接部位間と、該当接部位間に対応するスぺーサとを組み合わせることができることから、前記支持部材または前記プロ一ブ基板の加工公差と、スぺーサの加工公差との変更を招くことなく、プローブの先端のばらつきを抑制することができる。 - しかも、前記した組み合わせは、実測値によって得られるデータに基づいてなされること力ら、従来の調整のような感に基づく熟練を必要とすることなく、比較的容易に最適な組み合わせを見出すことができるので、容易かつ確実にプロ一ブ先端のばらつきを抑制することができる。

また、前記支持部材および前記プローブ基板のいずれか一方の前記当接部位の高さ測定に加えて、その他方の前記当接部位の.高さ測定を行い、互いに対をなす両当接部位のそれぞれの測定の結果およびスぺーザの測定結果である 3つの測定結果を用いて前記組み合わせを決めることにより、前記支持部材および前記プローブ基板の各加工公差と、スぺーザの加工公差とを考慮することができるので、プローブの先端のばらつきをより効果的に抑制することができる。

前記当接部位の高さ測定として、該当接部位の基準高さレベルと前記各当接部位の高さレベルとの差を測定することができる。この場合、前記支持部材および前記プロ一ブ基板の両者の当接部位の高さ測定には、前記支持部材ぉよび前記プローブ基板のそれぞれに個別の基準高さレベルが採用される。また、前記スぺーサの長さ測定として、該スぺーサの基準長と前記各スぺーサ長との差を測定することができる。これらの測定には、例えば、レーザ光を用いたレーザ測定装置あるいは自動焦点機能を有する C C Dカメラを利用した自動測定装置等を用いることができる。 ^_

前記支持部材を貫通しかつ前記スぺーサを貫通する複数のねじ部材が前記電気接続装置に設けられ、前記プローブ基板の前記一方の面に、前記各ねじ部材の先端部に螺合するねじ穴がそれぞれの頂部に開放しかつ予めすベての頂面が加工公差内の高さ位置にあるように研削加工を受けた複数のアンカー部が前記プローブ基板の前記当接部位として形成される場合、本発明に係る前記方法における前記プローブ基板についての前記当接部位の高さの測定として、前記アンカー部の頂面の基準面と前記頂面との差が測定され、少なくとも前記アンカー部および前記スぺーサについての前記各測定値に基づいて、前記プローブの前記先端を同一面上に保持するに適した前記スぺーサを前記両当接部位の間毎に選択することができる。

この選択によって、プローブの先端のばらつきを抑制するのに最適な組み合わせとなるように、前記各アンカー部と、該アンカー部の頂面に対応する前記スぺ一サとを組み合わせることができるので、前記プローブ基板のアンカー部の加工公差およびスぺーサの加工公差の変更を招くことなく、プローブの先端のばらつきを抑制することができる。

前記プローブ基板が、負荷を受けない自由状態で曲がり変形を生じた平板状のプロ一ブ基板であり、該プローブ基板の前記他方の面に設けられた前記プロ一ブは前記プローブ基板が前記変形を保持した状態で前記先端が同一面上に保持されている場合、前記支持部材および前記プローブ基板における前記両当接部位間とこれに対応する前記スぺーサとの組み合わせは、前記プローブ基板の曲がり変形を保持するのに最適な組み合わせとなるように、選択することができる。この選択基準を採用することにより、プローブ基板にたとえ曲がり変形が生じていても、スぺ一サおよび支持部材の加工公差に変更をまねくことなく、プローブ先端のばらっきを抑制することができる。

また、前記プローブ基板がその変形を保持した状態で、前記プローブの先端が加工公差内で同一面上に位置するように研削加工を受けている場合、前記支持部材における前記各当接部位と該当接部位に対応する前記スぺーザとの組み合わせは、前記プローブの前記先端の公差内でのばらつきを抑制するのに最適な組み合わせとなるように、選択することができる。この選択基準を採用することにより、スぺーサおよび支持部材の加工公差に変更をまねくことなく、プローブ先端の公差内でのばらつきを抑制することができる。

前記支持基板と前記プローブ基板との間に、前記テスタに接続される回路を有しかつ前記ねじ部材の挿通を許す貫通孔を有する配線基板が配置され、該配線基板と前記プローブ基板間には、前記ねじ部材の揷通を許す貫通孔を有し前記配線基板の前記回路と前記プローブ基板の前記各プローブとを接続する接続器が配置された電気的接続装置では、本発明に係る前記方法によれば、前記ねじ部材が前記配線基板および前記接続器の前記各貫通孔を揷通して配置され、前記ねじ部材に関連して前記スぺーサが前記各貫通孔内に挿入された後、前記ねじ部材の前記アンカー部への締め付けにより、前記プローブ基板を前記支持基板に結合することができる。 -

【発明の効果】

本発明に係る前記組み立て方法によれば、前記したように、前記支持部材またはプローブ基板の加工公差およびスぺーサの加工公差の変更を招くことなく、プローブの先端のばらつきを抑制することができることから、これら部品の加工精度を高めることなく、したがって、加工精度の向上による製造費の増大を招くことなく、プローブの先端のばらつきを抑制することができる。

また、前記した両当接部位間とスぺーザとの組み合わせは、実測値によって得られるデータに基づいてなされることから、従来の調整のような感に基づく熟練を必要とすることなく、比較的容易に最適な組み合わせを見出すことができるので、容易かつ確実にプローブ先端のばらつきを抑制することができる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明に係る電気的接続装置の一実施例を示す縦断面図である。図 2は、図 1に示した電気的接続装置の要部を分解して示す縦断面図である。図 3は、図 2に示した電気的接続装置の要部を組み立てた図 1と同様な図面である。

図 4は、本発明に係る電気的接続装置の支持部材、スぺーサおよびプローブ基板の加ェ公差を示す説明図である。発明を実施するための最良の形態

本発明に係る電気的接続装置 1 0は、図 1示されているように、下面 1 2 aが平坦な取付け基準面となる平板状の支持部材 1 2と、該支持部材の取付け面 1 2 aに保持される円形平板状の配線基板 1 4と、該配線基板に電気接続器 1 6を経て電気的に接続されるプローブ基板 1 8と、電気接続器 1 6を受け入れる中央開口 2 0 aが形成されたベースリング 2 0と、該ベースリングの中央開口 2 0 aの縁部と共同してプローブ基板 1 8の縁部を挟持する固定リング 2 2とを備える。固定リング 2 2は、その中央部に、プローブ基板 1 8のプローブ 1 8 aの露出を許す中央開口 2 2 aを有する。図示の例では、配線基板 1 4を保持する支持部材 1 2の熱変形を抑制するための熱変形抑制部材 2 4が、ボルト 2 6により、支持部材 1 2の上面 1 2 bに取り付けられている。

電気的接続装置 1 0は、図示しないが、従来よく知られているように、例えば半導体ウェハに作り込まれた多数の I C回路の電気的検査のために、該 I C回路の接続端子である各接続パッドをテスタの電気回路に接続するのに用いられる。図 2は、図 1に示した電気的接続装置 1 0からベースリング 2 0、固定リング 2 2および熱変形抑制部材 2 4等の補助部品を除いた本発明の要部を分解して示す。図 2を参照するに、配線基板 1 4は、全体的に円形板状の例えばポリイミド樹脂板からなり、その下面 1 4 aには、前記テスタの前記電気回路に接続される従来よく知られた多数の接続端子（図示せず）が矩形マトリクス状に配列されている。

支持部材 1 2は、その取付け面 1 2 aを配線基板 1 4の上面 1 4 bに当接させて配置される例えばステンレス板からなる板状の枠部材からなる。図 1に示した熱変形抑制部材 2 4は、支持部材 1 2の上面 1 2 bにおける周縁部を覆って配置される環状部材からなり、例えばアルミニウムのような金属材料で構成されている。この熱変形抑制部材 2 4は、前記 I C回路のような被検査体の例えばバーンィンテスト下で、支持部材 1 2がその取付け面 1 2 aおよび上面 1 2 bとの間で大きな温度差を生じたときに生じる支持部材 1 2の反り返りを抑制する。

支持部材 1 2には、プローブ基板 1 8を支持部材 1 2に取付けるための取付けボルト 2 8の貫通を許す貫通孔 3 0および電気接続器 1 6を取り付けるための取付けねじ 3 2が螺合するねじ孔 3 4がそれぞれ形成されている。また、配線基板 1 4には、貫通孔 3 0およびねじ孔 3 4に対応する各貫通孔 3 6、 3 8が形成されている。この貫通孔 3 6、 3 8は、従来におけると同様に配線基板 1 4の電気接続に影響を与えない領域に形成されている。また、支持部材 1 2および配線基板 1 4の外縁部には、ベースリング 2 0を支持部材 1 2に結合するための取付けボルト 4 0 (図 1参照）の揷通を許すボルト穴 4 2、 4 4が形成されている。配線基板 1 4のボルト穴 4 4には、配線基板 1 4を取付けボルト 4 0の締め付け力から保護するための従来よく知られたスリーブ 4 6 (図 1参照）が配置されている。 - プローブ基板 1 8は、図 2に示すように、従来よく知られているように、例えばセラミック板からなる基板部材 4 8と、該基板部材すなわちセラミック板の下面 4 8 aに形成された多層配線層 5 0とを備える。多層配線層 5 0は、図示しないが従来よく知られているように、電気絶縁性を示す例えばポリイミド樹脂材料からなる多層板と、該各多層板間に形成された配線路とを有する。多層配線層 5 0の下面 5 0 aには、該多層配線層の前記配線路にそれぞれ電気的に接続されたプローブランド 1 8 bが形成されている。各プローブ 1 8 aの上端は、対応するプローブランド 1 8 bに接続されており、これにより、各プローブ 1 8 aは、多層配線層 5 0の下面 5 0 aから下方へ突出するようにプロブ基板 1 8に設けられ、対応する各プローブランド 1 8 bを経て多層配線層 5 0の前記配線路に接続されている。

図 2に示す例では、プローブ基板 1 8 ( 4 8、 5 0 ) には、負荷を受けない自由状態で、うねり状の曲がり変形が生じている。このような変形は、セラミック板 4 8の加工時に該セラミック板に導入されることがあり、プローブ基板 1 8の下面におけるもっとも低い箇所と高い箇所との高低差が例えば数十 μ πι〜1 0 0 μ πιを示すことがある。このプローブ基板 1 8の曲がり変形に拘わらず、プロ一ブランド 1 8 bの下端はプローブ基板 1 8の仮想平面 Pに平行な平面 P 1に揃えられており、各プローブランド 1 8 bに接続されたプローブ 1 8 aは同一長に形成されていることから、プローブ基板 1 8の自由状態で各プローブ 1 8 aの下端すなわち先端は、仮想平面 Pに平行な平面 P 2上に揃えられている。

セラミック板 4 8の上面 4 8 bには、図示しないが多層配線層 5 0の前記配線路を経て対応する各プローブ 1 8 aに接続される電気接続部が形成されている。この電気接続部は、従来よく知られているように、配線基板 1 4の下面 1 4 aに矩形マトリクス状に配列された前記した多数の接続端子に対応して形成されている。

セラミック板 4 8の上面 4 8 bに形成された前記電気接続部と、該各電気接続部に対応する配線基板 1 4の前記接続端子との間には、対応する両者を接続するために前記電気接続器 1 6が配置されている。

電気接続器 1 6は、図示の例では、板厚方向に形成された多数の貫通孔 5 2が形成された電気絶縁性を示す板状部材から成るポゴピンプロック 1 6 aと、各貫通孔 5 2内に直列的に配置され、それぞれが貫通孔 5 2からの脱落を防止された状態で貫通孔 5 2の軸線方向へ摺動可能に収容される一対のポゴピン 1 6 b、 1 6 bとを備える。各一対のポゴピン 1 6 b、 1 6 b間には、両ポゴピン 1 6 b、 1 6 bに相離れる方向への偏倚力を与え、両ポゴピン間の導電路となる圧縮コィルばね 1 6 cが配置されている。また、ポゴピンブロック 1 6 aには、前記貫通孔 3 0、 3 6に整合して取付けボルト 2 8の貫通を許す貫通孔 5 4および前記ねじ孔 3 4および貫通孔 3 8に整合して取付けねじ 3 2を受け入れる貫通孔 5 6が形成されている。

電気接続器 1 6は、図 1に示す電気的接続装置 1 0の組み立て状態では、その圧縮コイルばね 1 6 cのばね力により、各一対のポゴピン 1 6 b、 1 6 bの一方のポゴピン 1 6 bが配線基板 1 4の前記接続端子に圧接し、また他方のポゴピン 1 6 cが配線基板 1 4の前記接続端子に対応するセラミック板 4 8の前記電気接続部に圧接する。これにより、各プローブランド 1 8 bに設けられたプローブ 1 8 aは、配線基板 1 4の対応する前記接続端子に確実に接続される。その結果、プローブ 1 8 aの先端が半導体ウェハに形成された前記 I C回路の前記接続パッドに当接されると、該接続パッドは対応する各プローブ 1 8 a、電気接続器 1 6 および配線基板 1 4を経て、前記テスタに接続されることから、該テスタによる前記半導体ウェハの前記電気回路の電気的検査が行える。

前記した電気的接続装置 1 0の組み立てで、プローブ基板 1 8を支持部材 1 2 に結合するために、プローブ基板 1 8の上面、すなわちセラミック板 4 8の上面 4 8 bには、アンカー部 5 8が形成されている。このアンカー部の頂面には、支持部材 1 2の貫通孔 3 0、配線基板 1 4の貫通孔 3 6を貫通する取付けボルト 2 8の先端部に螺合する雌ねじ穴 5 8 aが開放する。

図 2に示すプローブ基板 1 8には、前記した曲がり変形が生じており、各アンカー部 5 8の頂面は、プローブ基板 1 8の前記した曲がり変形を保持した状態で仮想平面 Pに平行な平面 P 3上に揃うように、予め研削加工を受けている。また、プローブ基板 1 8が取り付けられる支持部材 1 2とプローブ基板 1 8との間には、取付けボルト 2 8の締め付けによるプローブ基板 1 8の変形を規制し、各アンカ一部 5 8の頂面 5 8 bと支持部材 1 2の取付け面 1 2 aとの間に所定の間隔を保持するための筒状のスぺーサ 6 0が適用されている。

このプローブ基板 1 8の支持部材 1 2への取付けに先立って、図 3に示すように、電気接続器 1 6の貫通孔 5 6および配線基板 1 4の貫通孔 3 8を貫通しかつ支持部材 1 2のねじ孔 3 4に先端が螺合する取付けねじ 3 2により、これら支持部材 1 2、配線基板 1 4および電気接続器 1 6がー体的に結合される。その後、図 3には図面の簡素化のために省略されているが、図 1に示したように、取付けボノレト 4 0を介してベースリング 2 0が配線基板 1 4の下面 1 4 aに結合される。このベースリング 2 0の結合後、図 3に示すように、各取付けボルト 2 8が支持部材 1 2の側から該支持部材の貫通孔 3 0および配線基板 1 4の貫通孔 3 6を貫通して挿通され、またそれぞれの取付けボルト 2 8にスぺーサ 6 0が装着される。各スぺーサ 6 0は、その上端 6 0 a (図 2参照）を支持部材 1 2の取付け面 1 2 aにおける各貫通孔 3 0の開口縁部に当接する。

各スぺーサ 6 0の装着後、各取付けボルト 2 8の先端がプローブ基板 1 8の対応するアンカー部 5 8の雌ねじ穴 5 8 aに螺合され、所定の締め付け力で締め付けられる。この締め付けにより、各スぺーサ 6 0の下端 6 0 b (図 2参照）が対応するアンカー部 5 8の頂面 5 8 bに当接する。したがって、前記したように、各スぺーサ 6 0は、その下端 6 0 bが当接するプローブ基板 1 8の当接部位であるアンカー部 5 8の頂面 5 8 bと、その上端 6 0 aが当接する支持部材 1 2の当接部位である取付け面 1 2 aにおける貫通孔 3 0の開口縁部 1 2 a ' (図 4参照）との間隔を規定する。

取付けボルト 2 8の締め付けによるプローブ基板 1 8の取付け後、図 1に示すように、固定リング 2 2がベースリング 2 0にボルト 6 2で結合され、これにより、前記したように、固定リング 2 2とベースリング 2 0との間にプローブ基板 1 8の縁部が挟持され、電気的接続装置 1 0が組み立てられる。

本発明に係る電気的接続装置 1 0では、前記したように、スぺーサ 6 0の上端 6 0 aおよび下端 6 0 bは支持部材 1 2およぴプローブ基板 1 8にそれぞれ当接して配置される。また、スぺーサ 6 0と、その上端 6 0 aおよび下端 6 0 bを受ける各当接部位が形成される支持部材 1 2およびプローブ基板 1 8とは、それぞれの加ェ公差内で形成される。

そのため、図 4に示すように、各スぺーサ 6 0の下端 6 0 bから上端 6 0 aまでの設計上の高さ寸法 H Iを例えば基準長さとすると、各スぺーサ 6 0の実長については、加工誤差 Δ 1として、基準長 H 1から土 Δ 1の公差 a (誤差 a 1〜a 4 ) が生じている。また、同様に、支持部材 1 2については、その上面 1 2 bを基準面 P 4として、各当接部位である取付け面 1 2 aの貫通孔 3 0の縁部における当接部位迄の設計上の距離すなわち当該当接部位の設計上の距離を基準高さレベル H 2とすると、取付け面 1 2 aの各当接部位 1 2 a ' の高さレベルには、加ェ誤差 Δ 2として、基準高さレベル H 2から士 Δ 2の公差 b (誤差 b l〜b 4 ) が生じている。さらに、プローブ基板 1 8については、該プローブ基板の仮想平面 Pに平行な各プローブ 1 8 aの下端が揃う平面 P 2を基準面とし、該基準面 P 2からアンカー部 5 8の頂面 5 8 bまでの設計上の距離をプローブ基板 1 8の当接部位である頂面 58 bの基準高さレベル H 3とすると、各アンカー部 58の頂面 58 bの高さレベルには、加工公差 Δ 3として、基準高さレベル H 3から土厶 3の公差 c (誤差 c l〜c 4) が生じている。なお、図 4では、図面の簡素化のために、セラミック板 48の前記変形が省略され、プローブ基板 1 8 (48、 5 0) が平坦に示されている。

これらの公差は、例えば ± 1 0 /imであるが、互いに対応する当接部位 1 2 a' 、 5 8 bと、該当接部位間に配置されるスぺーサ 60との公差 Δ 1〜Δ 3の組み合わせによっては、スぺーサ 60を用いたにも拘わらず、支持部材 1 2の取付け面 1 2 aとプローブ基板 1 8の頂面 5 8 bとの間隔に、最大、 + 30 π！〜 _ 30 mにも達するばらつきを生じることがあり、そのため、組み立て後の電気的接続装置 1 0における各プローブ 1 8 aの先端が、そのばらつきの許容誤差- である例えば士 1 0 μπιを大きく超えてしまうことがある。

そこで、スぺーサ 6 0の実長、支持部材 1 2の各当接部位 1 2 a' の実高およびプローブ基板 1 8の各当接部位である頂面 5 8 bの実高がそれぞれ測定される。この測定のために、前記したスぺーサ 60の各誤差 a l〜a 4、支持部材 1 2の各当接部位 1 2 a' における各誤差 b l〜b 4およびプローブ基板 1 8の各当接部位すなわちアンカー部 5 8の頂面 58 bの各誤差 c l〜c 4を測定することができる。

この誤差の実測には、例えば、レーザ光を用いたレーザ測定装置あるいは自動焦点機能を有する C C Dカメラを利用した自動測定装置等を用いることができる。これらの実測により、スぺーサ 60の各誤差 a 1〜a 4、支持部材 1 2の各当接部位 1 2 a' における各誤差 b l〜b 4およびプローブ基板 1 8の各当接部位すなわちアンカー部 58の頂面 58 bの各誤差 c l〜c 4が得られると、互いに対応する支持部材 1 2の各当接部位 1 2 a と、該当接部位に对応するプローブ基板 1 8の各当接部位 58 bとのそれぞれの誤差の加算値（ a + c、すなわち a l + c l、 a 2 + c 2、 a 3 + c 3、 a 4 + c 4、）がそれぞれ求められる。次に、この誤差の各加算値（a + b) と、各スぺーサ 60の誤差（c) を加算（a + b + c) したとき、それらのばらつきが最も小さくなる組み合わせとなるように、互いに対向する当接部位 1 2 a' および 58 b間毎に、これに配置されるスぺーサ 6 0が選択される。

このように、各誤差の加算値加算（a + b + c ) のばらつきが最も小さくなるような組み合わせで、各対応する当接部位 1 2 a ' および当接部位 5 8 b間にスぺーサ 6 0を組み込むことにより、前記した各プローブ 1 8 aの先端のばらつきを抑制して、許容誤差内に保持することができる。

本発明に係る電気的接続装置 1 0の組み立て方法によれば、図 2に沿って説明したように、プローブ基板 1 8力負荷を受けない自由状態で曲がり変形を生じた平板状のプローブ基板であり、該プローブ基板に設けられたプローブ 1 8 aの先端が、該プローブ基板の前記変形を保持した状態で同一面 P 2上に保持されている場合、支持部材 1 2およびプローブ基板 1 8における両当接部位 1 2 a ' および 5 8 b間と、これに対応するスぺーサ 6 0との組み合わせは、プローブ基板 1 8の曲がり変形を保持するのに最適な組み合わせとなるように、選択することができる。

この選択基準を採用することにより、プローブ基板 1 8にたとえ曲がり変形が生じていても、スぺーサ 6 0、支持部材 1 2およびプローブ基板 1 8の加工公差 Δ 1〜Δ 3に変更を招くことなく、プローブ先端のばらつきを抑制することができる。また、この選択は、それぞれの実測値に基づいて行うことができるので、感に頼ることなく比較的容易に行うことができる。

また、プローブ基板 1 8がその変形を保持した状態で、プローブ 1 8 aの先端が同一面 P 2上に位置するように研削加工を受けている場合、支持部材 1 2における当接部位 1 2 a ' と該当接部位に対応するプローブ基板 1 8の当接部位 5 8 bとの間に配置されるスぺーサ 6 0との組み合わせは、前記プローブの前記先端の公差内でのばらつきを抑制するのに最適な組み合わせとなるように、選択することができる。この選択基準を採用することにより、スぺーサおよび支持部材の加工公差に変更をまねくことなく、プローブ先端の公差内でのばらつきを抑制することができ、高精度にプローブ先端を同一面上に揃えることができる。

前記したところでは、このスぺーサ 6 0の選択のために、各対応する当接部位 1 2 a ' および 5 8 b間の数に等しいスぺーサ 6 0から最適な組み合わせを選択した例について説明したが、それに限らず、対応する当接部位 1 2 a ' および 5 8 b間の数よりも多数のスぺーサ 6 0の中から例えば各誤差の加算値加算（a + b + c ) が零となる組み合わせを探し出すことができる。これにより、各プロ一ブ 1 8 aの先端のばらつきをほぼ無くすことができる。

さらに、前記したところでは、支持部材 1 2の当接部位 1 2 a およびプロ一ブ基板 1 8の当接部位 5 8 bの両者についての高さを測定した例に沿って説明したが、これに代えて、そのいずれか一方の当接部位 1 2 a ' または 5 8 bの高さを測定し、その一方の誤差（a l〜a 4または c l〜c 4 ) と、スぺーサ 6 0の長さを測定し、その誤差（b l〜b 4 ) とから各スぺーサ 6 0を選択することができる。

しかしながら、前記したように、支持部材 1 2の当接部位 1 2 a ' およびプローブ基板 1 8の当接部位 5 8 bのそれぞれについて高さを測定し、その両者の誤差（a l〜a 4および c l〜c 4 ) とスぺーサ 6 0の誤差（ b 1〜 b 4 ) とを考慮して対応する各当接部位 1 2 a ' および 5 8 b間のスぺーサ 6 0を選択することが、より正確かつ確実に各プローブ 1 8 aの先端のばらつきを抑制する上で、望ましい。

また、前記した両当接部位 1 2 a ' 、 5 8 bの高さの測定、これらに対応するスぺーサ 6 0の長さ測定に加えて、さらにこれらに対応するプローブ 1 8 aの長さを測定することにより、対応する各プローブ 1 8 aの下端位置のずれをも考慮して、両当接部位 1 2 a ' 、 5 8 bと、その間に配置されるスぺーサ 6 0との組み合わせを選択することができる。これにより、各プローブ 1 8 aの加工公差によるその先端のばらつきをも効果的に抑制することができる。

本発明に係る前記方法は、曲がり変形が導入されていない平坦なプローブ基板を有する電気的接続装置にも適用することができる。

本発明は、上記実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 支持部材と、該支持部材から間隔をおいて配置されるプローブ基板であつて前記支持部材に対向する一方の面と反対側の他方の面に、テスタに電気的に接続されかつ先端が前記テスタにより電気的検査を受ける被検査体の電気接続端子に当接される多数のプ口ーブが設けられた平板状のプ口一ブ基板と、前記支持部材および前記プローブ基板の互いに対向する面の相互に対向する両当接部位に両端をそれぞれ当接させて前記支持部材および前記プローブ基板間に配置される複数のスぺーサとを備える電気的接続装置の組み立て方法であって、

前記支持部材の前記当接部位および前記プローブ基板の前記当接部位の少なくともいずれか一方の当接部位毎に該当接部位の高さを測定すること、

予め形成された前記複数のスぺーサ毎に該スぺーサの長さを測定すること、前記両測定によって得られた測定値に基づいて、前記プローブの前記先端を同一面上に保持するに適した前記スぺーサを前記両当接部位間毎に選択することを含む、電気的接続装置の組み立て方法。

2 . 前記当接部位の高さの測定は、該当接部位の基準高さレベルと前記各当接部位の高さレベルとの差の測定であり、前記スぺーサの長さ測定は、該スぺーサの基準長と前記各スぺーサ長との差の測定である、請求項 1に記載の組み立て方法。

3 . 前記支持部材を貫通しかつ前記スぺーサを貫通する複数のねじ部材が設けられ、前記プローブ基板の前記一方の面には、前記各ねじ部材の先端部に螺合するねじ穴がそれぞれの頂部に開放しかつ予めすベての頂面が加工公差内の高さ位置にあるように研削加工を受けた複数のアンカー部が前記プローブ基板の前記当接部位として形成された電気的接続装置の組み立て方法であって、前記プローブ基板の前記当接部位の高さの測定として前記アンカー部の頂面の基準高さレベルと前記頂面の高さレベルとの差が測定され、少なくとも前記アンカー部および前記スぺーサについての前記各測定値に基づいて、前記プローブの前記先端を同一面上に保持するに適した前記スぺーサを前記両当接部位の間毎に選択する、請求項 1に記載の組み立て方法。

4 . 前記プローブ基板は、負荷を受けない自由状態で曲がり変形を生じた平板状のプローブ基板であり、前記プローブ基板が前記変形を保持した状態で前記プローブの前記先端が同一面上に保持されており、前記プローブ基板の曲がり変形を保持すべく、前記測定値に基づいて前記スぺーサを前記両当接部位の間毎に選択することを含む、請求項 1に記載の組み立て方法。

5 . 前記プローブ基板は、負荷を受けない自由状態で曲がり変形を生じた平板状のプローブ基板であり、前記プローブは前記プローブ基板が前記変形を保持した状態で前記先端が加工公差内で同一面上に位置するように研削加工を受けており、前記測定値に基づいて、前記プローブの前記先端の公差内でのばらつきを抑制するに適した前記スぺーサを前記両当接部位の間毎に選択することを含む、請求項 1に記載の組み立て方法。

6 . 前記支持基板と前記プローブ基板との間には、前記テスタに接続される回路を有しかつ前記ねじ部材の揷通を許す貫通孔を有する配線基板が配置され、該配線基板と前記プローブ基板間には、前記ねじ部材の揷通を許す貫通孔を有し前記配線基板の前記回路と前記プローブ基板の前記各プローブとを接続する接続器が配置されており、前記ねじ部材が前記配線基板および前記接続器の前記各貫通孔を揷通して配置され、前記ねじ部材に関連して前記スぺーザが前記各貫通孔内に挿入された後、前記ねじ部材の前記アンカー部への締め付けにより、前記プローブ基板が前記支持基板に結合される、請求項 3に記載の組み立て方法。