WO2007066622A1 - プローブカード - Google Patents

Abstract

　配線パターンを有する基板の変形の有無に関わらず、平面度および平行度の各精度を向上させる。この目的のため、導電性材料から成り、半導体ウェハに接触して電気信号の入力または出力を行う複数のプローブと、前記複数のプローブを収容保持するプローブヘッドと、検査用の信号を生成する回路構造に対応する配線パターンを有する基板と、前記基板に装着されて前記基板を補強する補強部材と、前記基板に積層され、前記基板の配線を中継するインターポーザと、前記インターポーザおよび前記プローブヘッドの間に介在して積層され、前記インターポーザによって中継された配線の間隔を変換して前記プローブヘッドと対向する側の表面に表出するスペーストランスフォーマと、前記基板の表面であって前記インターポーザが積層された部分の表面から当該基板を貫通して埋め込まれ、前記基板の板厚よりも大きい高さを有する複数の第１のポスト部材と、を備える。

Description

明 細 書

プローブカード

技術分野

[0001] 本発明は、検査対象である半導体ウェハと検査用の信号を生成する回路構造との 間を電気的に接続するプローブカードに関する。

背景技術

[0002] 半導体の検査工程では、ダイシングする前の半導体ウェハの状態で導電性を有す るプローブ (導電性接触子)をコンタクトさせることによって導通検査を行い、不良品を 検出することがある（WLT: Wafer Level Test)。この WLTを行う際には、検査装置（ テスター）によって生成、送出される検査用の信号を半導体ウェハに伝えるために、 多数のプローブを収容するプローブカードが用いられる。 WLTでは、半導体ウェハ 上のダイをプローブカードでスキャニングしながらプローブをダイごとに個別にコンタ タトさせる力 半導体ウェハ上には数百〜数万というダイが形成されているので、一つ の半導体ウェハをテストするにはかなりの時間を要し、ダイの数が増加するとともにコ ストの上昇を招いていた。

[0003] 上述した WLTの問題点を解消するために、最近では、半導体ウェハ上の全てのダ ィ、または半導体ウェハ上の少なくとも 1Z4〜1Z2程度のダイに数百〜数万のプロ ーブを一括してコンタクトさせる FWLT (Full Wafer Level Test)という手法も用いら れている。この手法では、プローブを半導体ウェハに対して正確にコンタクトさせるた め、所定の基準面に対するプローブカードの平行度や平面度を精度よく保つことに よってプローブの先端位置精度を保持する技術や、半導体ウェハを高精度でァラィメ ントする技術が知られている（例えば、特許文献 1〜3を参照)。

[0004] ところで、プローブカードを用いて半導体ウェハの検査を行う場合、そのプローブ力 ードが有するプローブと半導体ウェハに設けられる電極パッドとの間で安定した接触 抵抗を得る必要がある。カゝかる接触抵抗は、プローブに加わる荷重と関係しているが 、プローブに加わる荷重は、そのプローブのストロークに比例して大きくなることが知 られている。このため、検査の際にプローブと電極パッドとの間で安定した接触抵抗 を得るためには、プローブのストロークを所定の範囲内で適確に制御することが重要 であった。

[0005] 特許文献 1：特開 2005— 164600号公報

特許文献 2 :特開 2005— 164601号公報

特許文献 3：特許第 3386077号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] し力しながら、プローブのストロークを適確に制御できたとしても、検査の際にプロ一 ブカードの所定の基準面に対する平行度および平面度の精度誤差がプローブのスト ロークの制御可能範囲よりも大きいと、全てのプローブを半導体ウェハに対して一括 してコンタクトすることができな ヽと 、う問題があった。

[0007] また、 FWLTに適用されるプローブカードは、表面に配線パターンを有する基板の サイズが大きいため、その基板が反りや波打ち等の変形を起こしやすぐプローブ力 ード全体の平面度および平行度の精度を劣化させる要因ともなつていた。さらに、基 板表面の配線パターンに形成されるソルダーレジスト（絶縁膜)の厚みのばらつきが 大きぐ基板に凹凸が生じている場合もあった。力 tlえて、 WLTに適用する場合にも、 1ダイ当たりのピン数が 1000ピンを超えるような大きい半導体ウェハの検査を行う場 合には、同様の問題が発生する恐れがあった。

[0008] 上述したように、基板は、プローブカードを構成する他の部材と比較しても平面度 および平行度を高精度に保つことが困難であるため、かかる基板の変形の影響を受 けずにプローブカードの平面度および平行度の各精度を向上させることができる技 術が待望されていた。

[0009] 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、配線パターンを有する基板の変形 の有無に関わらず、平面度および平行度の各精度を向上させることができるプロ一 ブカードを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0010] 上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項 1記載の発明は、検査対 象である半導体ウェハ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す るプローブカードであって、導電性材料から成り、前記半導体ウェハに接触して電気 信号の入力または出力を行う複数のプローブと、前記複数のプローブを収容保持す るプローブヘッドと、前記回路構造に対応する配線パターンを有する平板状の基板と 、前記基板に装着されて前記基板を補強する補強部材と、前記基板に積層され、前 記基板の配線を中継するインターポーザと、前記インターポーザおよび前記プロ一 ブヘッドの間に介在して積層され、前記インターポーザによって中継された配線の間 隔を変換して前記プローブヘッドと対向する側の表面に表出するスペーストランスフ ォーマと、前記基板の表面であって前記インターポーザが積層された部分の表面か ら当該基板を貫通して埋め込まれ、前記基板の板厚よりも大きい高さを有する複数の 第 1のポスト部材と、を備えたことを特徴とする。

[0011] 請求項 2記載の発明は、請求項 1記載の発明において、前記基板と前記インターポ 一ザとを締結する第 1の締結手段をさらに備えたことを特徴とする。

[0012] 請求項 3記載の発明は、請求項 2記載の発明において、前記第 1の締結手段は、 前記補強部材および前記インターポーザの少なくともいずれか一方に挿通される一 つまたは複数の第 1種ねじ部材を含むことを特徴とする。

[0013] 請求項 4記載の発明は、請求項 3記載の発明において、前記第 1のポスト部材は、 高さ方向に貫通され、この貫通によって生じた側面にねじ山が設けられた第 1の中空 部を有し、前記第 1の中空部の両端開口面力 異なる前記第 1種ねじ部材が螺着さ れたことを特徴とする。

[0014] 請求項 5記載の発明は、請求項 3記載の発明において、前記第 1のポスト部材は、 高さ方向に貫通された第 1の中空部を有し、前記第 1の中空部の一方の端部から前 記第 1種ねじ部材が揷通されたことを特徴とする。

[0015] 請求項 6記載の発明は、請求項 1〜5のいずれか一項記載の発明において、前記 基板に固着され、前記インターポーザおよび前記スペーストランスフォーマに圧力を 加えて保持する保持部材と、前記保持部材に固着され、前記プローブヘッドの表面 であって前記複数のプローブが突出する表面の縁端部近傍を全周に渡って前記基 板の方向へ押さえ付けるリーフスプリングと、をさらに備えたことを特徴とする。

[0016] 請求項 7記載の発明は、請求項 1〜5のいずれか一項記載の発明において、前記 インターポーザは、導電性材料から成り、軸線方向に伸縮自在な複数の接続端子と 、絶縁性材料から成り、前記複数の接続端子を個別に収容する複数の孔部が形成さ れたノヽウジングと、を有することを特徴とする。

[0017] 請求項 8記載の発明は、請求項 7記載の発明において、前記接続端子は、先細の 先端形状をそれぞれ有する第 1および第 2の針状部材と、前記第 1および第 2の針状 部材の各軸線方向を一致させて伸縮自在に連結するコイル状のばね部材と、を有す ることを特徴とする。

[0018] 請求項 9記載の発明は、請求項 8記載の発明において、前記ばね部材は、前記孔 部において湾曲可能であり、当該湾曲を生じることによって前記第 1および第 2の針 状部材のいずれかと接触する密着巻き部を有することを特徴とする。

[0019] 請求項 10記載の発明は、請求項 7記載の発明において、前記接続端子はコイル 状をなし、前記軸線方向の両端側に向けて先細となるように各々密着卷きされた一 対の電極ピン部と、前記一対の電極ピン部の間に介在して前記一対の電極ピン部を 連結するコイルばね部と、を有することを特徴とする。

[0020] 請求項 11記載の発明は、請求項 10記載の発明において、前記コイルばね部は、 当該接続端子の軸線方向の中間に設けられた密着巻き部と、前記密着巻き部の一 端側に設けられた定常巻き部と、前記密着巻き部の一端側であって前記定常巻き部 が設けられた側とは異なる端部側に設けられ、前記定常巻き部よりも粗く巻かれた粗 巻き部と、から成ることを特徴とする。

[0021] 請求項 12記載の発明は、請求項 1〜5のいずれか一項記載の発明において、前 記基板と前記スペーストランスフォーマとを締結する第 2の締結手段をさらに備えたこ とを特徴とする。

[0022] 請求項 13記載の発明は、請求項 12記載の発明において、前記第 2の締結手段は 、前記補強部材および前記スペーストランスフォーマの少なくとも 、ずれか一方に挿 通される一つまたは複数の第 2種ねじ部材を含むことを特徴とする。

[0023] 請求項 14記載の発明は、請求項 13記載の発明において、前記一つの第 2種ねじ 部材、または前記複数の第 2種ねじ部材のいずれか一つは、前記スペーストランスフ ォーマの重心を通過して前記スペーストランスフォーマを貫通することを特徴とする。 [0024] 請求項 15記載の発明は、請求項 13記載の発明において、前記基板の表面であつ て前記インターポーザが積層された部分の表面力 当該基板を貫通して埋め込まれ 、前記第 1のポスト部材と同じ高さを有するとともに、当該高さ方向に貫通され、この 貫通によって生じた側面にねじ山が設けられた第 2の中空部を有する第 2のポスト部 材を前記第 2種ねじ部材と同じ数だけ備え、前記第 2の中空部の両端開口面から異 なる前記第 2種ねじ部材が螺着されたことを特徴とする。

[0025] 請求項 16記載の発明は、請求項 13記載の発明において、前記基板の表面であつ て前記インターポーザが積層された部分の表面力 当該基板を貫通して埋め込まれ 、前記第 1のポスト部材と同じ高さを有するとともに、当該高さ方向に貫通された第 2 の中空部を有する第 2のポスト部材を前記第 2種ねじ部材と同じ数だけ備え、前記第 2の中空部の一方の端部力 前記第 2種ねじ部材が揷通されたことを特徴とする。

[0026] 請求項 17記載の発明は、請求項 13記載の発明において、前記第 2種ねじ部材は 、一端が前記スペーストランスフォーマの表面にろう付けされたボルトと、前記ボルト の他端に締結されるナットと、を有することを特徴とする。

[0027] 請求項 18記載の発明は、請求項 17記載の発明において、前記基板の表面であつ て前記インターポーザが積層された部分の表面力 当該基板を貫通して埋め込まれ 、前記第 1のポスト部材と同じ高さを有するとともに、当該高さ方向に貫通された第 2 の中空部を有する第 2のポスト部材を前記第 2種ねじ部材と同じ数だけ備え、前記第 2の中空部の一方の端部力 前記ボルトが挿通されたことを特徴とする。

[0028] 請求項 19記載の発明は、請求項 12記載の発明において、前記インターポーザは 、導電性材料から成り、軸線方向に伸縮自在な複数の接続端子と、絶縁性材料から 成り、前記複数の接続端子を個別に収容する複数の孔部が形成されたハウジングと 、を有することを特徴とする。

[0029] 請求項 20記載の発明は、請求項 19記載の発明において、前記接続端子は、先細 の先端形状をそれぞれ有する第 1および第 2の針状部材と、前記第 1および第 2の針 状部材の各軸線方向を一致させて伸縮自在に連結するコイル状のばね部材と、を有 することを特徴とする。

[0030] 請求項 21記載の発明は、請求項 20記載の発明において、前記ばね部材は、前記 孔部において湾曲可能であり、当該湾曲を生じることによって前記第 1および第 2の 針状部材のいずれかと接触する密着巻き部を有することを特徴とする。

[0031] 請求項 22記載の発明は、請求項 19記載の発明において、前記接続端子はコイル 状をなし、前記軸線方向の両端側に向けて先細となるように各々密着卷きされた一 対の電極ピン部と、前記一対の電極ピン部の間に介在して前記一対の電極ピン部を 連結するコイルばね部と、を有することを特徴とする。

[0032] 請求項 23記載の発明は、請求項 22記載の発明において、前記コイルばね部は、 当該接続端子の軸線方向の中間に設けられた密着巻き部と、前記密着巻き部の一 端側に設けられた定常巻き部と、前記密着巻き部の一端側であって前記定常巻き部 が設けられた側とは異なる端部側に設けられ、前記定常巻き部よりも粗く巻かれた粗 巻き部と、から成ることを特徴とする。

発明の効果

[0033] 本発明に係るプローブカードによれば、導電性材料から成り、前記半導体ウェハに 接触して電気信号の入力または出力を行う複数のプローブと、前記複数のプローブ を収容保持するプローブヘッドと、検査用の信号を生成する回路構造に対応する配 線パターンを有する平板状の基板と、前記基板に装着されて前記基板を補強する補 強部材と、前記基板に積層され、前記基板の配線を中継するインターポーザと、前 記インターポーザおよび前記プローブヘッドの間に介在して積層され、前記インター ポーザによって中継された配線の間隔を変換して前記プローブヘッドと対向する側 の表面に表出するスペーストランスフォーマと、前記基板の表面であって前記インタ 一ポーザが積層された部分の表面力 当該基板を貫通して埋め込まれ、前記基板 の板厚よりも大きい高さを有する複数の第 1のポスト部材と、を備えることにより、配線 パターンを有する基板の変形の有無に関わらず、平面度および平行度の各精度を 向上させることができる。

図面の簡単な説明

[0034] [図 1]図 1は、本発明の実施の形態 1に係るプローブカード要部の構成を示す分解斜 視図である。

[図 2]図 2は、本発明の実施の形態 1に係るプローブカードの構成を示す上面図であ る。

[図 3]図 3は、図 2の A— A線断面図である。

[図 4]図 4は、本発明の実施の形態 1に係るプローブカード要部の組み付けの概要を 示す図である。

[図 5]図 5は、本発明の実施の形態 1に係るプローブカード要部を組み付けたときの 態様を示す上面図である。

[図 6]図 6は、本発明の実施の形態 1に係るプローブカードを用いた検査の概要を示 す図である。

[図 7]図 7は、プローブおよびプローブヘッド要部の構成を示す拡大部分断面図であ る。

[図 8]図 8は、本発明の実施の形態 1の第 1変形例に係るプローブカードの構成を示 す断面図である。

[図 9]図 9は、本発明の実施の形態 1の第 2変形例に係るプローブカードの構成を示 す断面図である。

[図 10]図 10は、本発明の実施の形態 1の第 3変形例に係るプローブカードの構成を 示す断面図である。

[図 11]図 11は、本発明の実施の形態 2に係るプローブカードの構成を示す断面図で ある。

[図 12]図 12は、本発明の実施の形態 2に係るプローブカード要部の組み付けの概要 を示す図である。

[図 13]図 13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インターポー ザの内部構成を示す部分断面図である。

[図 14]図 14は、本発明の実施の形態 2に係るプローブカードにおけるインターポー ザ周辺の構成を示す図である。

[図 15]図 15は、本発明の実施の形態 2に係るプローブカード要部を組み付けたとき の態様を示す上面図である。

[図 16]図 16は、本発明の実施の形態 2の変形例に係るプローブカード要部を組み付 けたときの態様を示す上面図である。 [図 17]図 17は、本発明の実施の形態 2の第 1変形例に係るプローブカードの構成を 示す断面図である。

[図 18]図 18は、本発明の実施の形態 2の第 2変形例に係るプローブカードの構成を 示す断面図である。

[図 19]図 19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インターポー ザの内部構成を示す部分断面図である。

[図 20]図 20は、本発明の実施の形態 3に係るプローブカードにおけるインターポー ザ周辺の構成を示す図である。

[図 21]図 21は、本発明の他の実施の形態に係るプローブカードの構成を示す上面 図である。

符号の説明

I、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 401 プローブカード

2 プローブ

3 =3才、クタ座

4 半導体ウェハ

I I、 71、 81、 89、 402 基板

12、 52、 72、 82、 92、 102 補強部材

13、 63、 83、 103、 430 インターポーザ

14、 84、 90、 104 スペーストランスフォーマ

15、 85、 403 プローブヘッド

15p、403p プローブ収容領域

16、 86 保持部材

17、 87、 404 リーフスプリング

18、 58、 78、 88、 98 ポスト部材

18a, 78a, 88a, 98a 大径部

18b、 78b、 88b、 98b 小径部

19 配線

20 才スコネクタ 21、 22、 833、 834 針状部材

21a, 22a, 833a, 834a 針状部

21b、 22c、 833c, 834c ボス部

21c 軸部

22b, 833b, 834b フランジ部

23、 835 ばね部材

23a、 432f、 835b 粗巻き部

23b、 432e、 835a 密着巻き部

30 メスコネクタ

40 ウェハチャック

41、 112、 141、 812、 841 電極ノ ッド

111、 124、 131、 151、 433、 524、 631、 711、 712、 724、 811、 812、 824、 82 5、 830、 836、 837、 838、 842、 924、 925、 1024、 1025、 1031 孔部

121、 521、 721、 821、 921、 1021 外周部

122、 522、 722、 822、 922、 1022 中心部

123、 523、 723、 823、 923、 1023 連結部

124a, 131a, 151a, 433a, 824a, 825a, 830a, 836a, 837a, 842a, 1025b 、 1031b /Jヽ径孑し

124b, 131b, 151b, 433b, 824b, 825b, 830b, 836b, 837b, 842b, 1025a 、 1031a 大径孔

124c, 824c, 825c 中径孔

171、 414 爪部

181、 581、 881、 981 中空部

201、 202、 203、 204、 301、 302、 303、 304、 305 ねじ

306 ボノレ卜

306a 端部

307 ナット

431、 831 ハウジング 432、 832 接続端子

432a コイルばね部

432b, 432c 電極ピン部

432d 定常巻き部

725 溝部

831a 第 1部材

831b 第 2部材

1041 ノ ッド

W ろう

発明を実施するための最良の形態

[0036] 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り、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て いることは勿論である。

[0037] (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要部の構成を示す分解斜視 図である。また、図 2は、本実施の形態 1に係るプローブカードの上面図であり、図 3 は図 2の A— A線断面図である。さらに、図 4は、本実施の形態 1に係るプローブカー ド要部の組み付けの概要を示す図である。これらの図 1〜図 4に示すプローブカード 1は、複数のプローブを用いて検査対象である半導体ウェハと検査用の信号を生成 する回路構造を備える検査装置とを電気的に接続するものである。

[0038] プローブカード 1は、薄い円盤状をなし、検査装置との電気的な接続を図る基板 11 と、基板 11の一方の面に装着され、基板 11を補強する補強部材 12と、基板 11から の配線を中継するインターポーザ 13と、インターポーザ 13によって中継された配線 の間隔を変換するスペーストランスフォーマ 14と、基板 11よりも径が小さい円盤状を なしてスペーストランスフォーマ 14に積層され、検査対象の半導体ウェハに対応して 複数のプローブを収容保持するプローブヘッド 15と、を備える。また、プローブカード 1は、基板 11に固着され、インターポーザ 13およびスペーストランスフォーマ 14を積 層した状態で一括して保持する保持部材 16と、保持部材 16に固着されてプローブ ヘッド 15の端部を固定するリーフスプリング 17と、基板 11の所定箇所に埋め込まれ る複数のポスト部材 18 (第 1のポスト部材）と、を備える。

[0039] 以下、プローブカード 1のより詳細な構成を説明する。基板 11は、ベークライトゃェ ポキシ榭脂等の絶縁性材料を用いて形成され、複数のプローブと検査装置とを電気 的に接続するための配線層（配線パターン）がビアホール等によって立体的に形成さ れている。基板 11には、複数のポスト部材 18をそれぞれ挿通する孔部 111がポスト 部材 18の数と同じ数だけ設けられている。なお、図 3においては、本来平板状である 基板 11が変形し、その基板 11の縦断面が波打って 、る状態を示して 、る。

[0040] 補強部材 12は、基板 11と略同径を有する円形の外周部 121と、外周部 121のな す円と同じ中心を有し、インターポーザ 13の表面よりも若干表面積が大きい円盤状 をなす中心部 122と、中心部 122の外周方向力も外周部 121に達するまで延出し、 外周部 121と中心部 122とを連結する複数の連結部 123 (図 1では 4個）とを備える。 また、補強部材 12の中心部 122には、ねじ 201を挿通する孔部 124が複数個形成さ れている。この孔部 124は、ねじ 201のねじ部と同径の小径孔 124a、ねじ 201のねじ 頭を収容可能な径を有する大径孔 124b、およびポスト部材 18を載置する中径孔 12 4cを有する。力かる補強部材 12は、アルマイト仕上げを行ったアルミニウム、ステンレ ス、インバー材、コバール材 (登録商標）、ジュラルミンなど剛性の高い材料によって 実現される。

[0041] インターポーザ 13は、正 8角形の表面を有し、薄板状をなす。このインターポーザ 1 3には、ねじ 202を揷通する孔部 131が複数個形成されている。この孔部 131は、ね じ 202のねじ部と同径の小径孔 131a、およびねじ 202のねじ頭を収容可能な径を有 する大径孔 131bを有する。このインターポーザ 13として、例えばセラミックス等の絶 縁性材料から成る薄膜状の基材と、この基材の両面に所定のパターンで配設され、 片持ち梁状をなす板ばね式の複数の接続端子とを有するものを適用することができ る。この場合には、インターポーザ 13の一方の表面に設けられた接続端子がスぺー ストランスフォーマ 14の電極パッドに接触するとともに、他方の表面に設けられた接 続端子が基板 11の電極パッドに接触することによって両者の電気的な接続を図る。

[0042] なお、インターポーザ 13としては、上記以外にも薄板状のシリコンゴム内部の板厚 方向に金属粒子を配列させた加圧導電ゴム (ラバーコネクタ)を適用することもできる 。この加圧導電ゴムは、板厚方向に圧力を加えると、シリコンゴム内部で隣接する金 属粒子が互いに接触することによって異方導電性を示す。このような性質を有する加 圧導電ゴムを用いてインターポーザ 13を構成することにより、基板 11とスペーストラン スフォーマ 14との電気的な接続を図ってもよい。

[0043] スペーストランスフォーマ 14は、基板 11と同様、内部の配線層がビアホール等によ つて立体的に形成されている。このスペーストランスフォーマ 14の表面はインターポ 一ザ 13と略合同な正 8角形の表面を有し、薄板状をなしている。力かるスペーストラ ンスフォーマ 14は、セラミックス等の絶縁性材料を母材としており、半導体ウェハの熱 膨張係数と基板 11の熱膨張係数との差を緩和する機能も果たして 、る。

[0044] プローブヘッド 15は、円盤形状をなし、図 2に示すプローブ収容領域 15pにおいて 複数のプローブを図 2で紙面垂直に突出するように収容保持している。プローブの配 列パターンは、検査対象である半導体ウェハの配線パターンに応じて定められる。な お、プローブヘッド 15のより詳細な構成およびプローブヘッド 15に収容されるプロ一 ブの構成にっ 、ては後述する。

[0045] 保持部材 16は、補強部材 12と同様の材料によって構成され、インターポーザ 13と スペーストランスフォーマ 14を積層して保持可能な正八角柱形状の中空部を有する 。この保持部材 16は、インターポーザ 13およびスペーストランスフォーマ 14を基板 1 1に対して押し付けて保持することにより、基板 11とスペーストランスフォーマ 14とが インターポーザ 13を介して電気的に接続するために必要な圧力をカ卩えている。

[0046] リーフスプリング 17は、リン青銅、ステンレス !^)、ベリリウム銅などの弾性のある 材料から形成され、薄肉の円環状をなし、その内周にはインターポーザ 13、スペース トランスフォーマ 14、およびプローブヘッド 15を保持するための押え用部材としての 爪部 171が全周に渡って一様に設けられている。力かる爪部 171は、プローブヘッド 15表面の縁端部近傍を全周に渡って基板 11の方向へ均等に押さえ付けて 、る。し たがって、プローブヘッド 15で収容するプローブには略均一な初期荷重が発生し、 プローブヘッド 15の反りを防止することができる。また、本実施の形態 1においては、 インターポーザ 13およびスペーストランスフォーマ 14の各表面がプローブヘッド 15 の表面のなす円と同じ程度の面積を有する正 8角形をなして!/、るため、爪部 171が 正 8角形の頂点位置を押さえ付けることができ、インターポーザ 13やスペーストランス フォーマ 14の反りを防止する機能も果たしている。

[0047] ポスト部材 18は、基板 11の板厚よりも若干大きい板厚を有する中空円筒形状の大 径部 18aと、この大径部 18aよりも小さい径を有し、大径部 18aと同じ中心軸を有する 中空円筒形状の小径部 18bとを備えるとともに、その中心軸方向（高さ方向）に沿つ て貫通された中空部 181 (第 1の中空部）を有する。この中空部 181は、孔部 124の 小径孔 124aおよび孔部 131の小径孔 131aと同径をなし、その内側面には、ねじ 20 1および 202を螺着可能なねじ山が設けられている（図示せず)。力かるポスト部材 1 8は、補強部材 12と同様の材料によって構成することができるが、高い加工精度が要 求される点に鑑みて、特にステンレスが好適である。

[0048] 図 3および図 4にも示すように、補強部材 12とインターポーザ 13とは、一対のねじ 2 01および 202をポスト部材 18の中空部 181の両端開口面力もそれぞれ螺着すること によって締結されている。この意味で、同じポスト部材 18の中空部 181に螺着される 一対のねじ 201および 202は、第 1の締結手段を構成する第 1種ねじ部材である。な お、基板 11と補強部材 12との間、基板 11と保持部材 16との間、および保持部材 16 とリーフスプリング 17との間は、所定の位置に螺着されたねじによってそれぞれ締結 されている（図 1では省略)。

[0049] 基板 11を介して補強部材 12とインターポーザ 13とを締結する際には、まず、基板 11と補強部材 12との位置合わせを行い、ポスト部材 18を孔部 111に埋め込む。そ の後、ねじ 201を孔部 124から挿入してポスト部材 18にねじ込み、ポスト部材 18を補 強部材 12に固着する。続いて、インターポーザ 13を基板 11の表面のうち補強部材 1 2が装着された表面と反対側の表面の所定位置に配置し、ねじ 202をインターポー ザ 13の孔部 131から挿入してポスト部材 18にねじ込み、ポスト部材 18をインターポ 一ザ 13に固着する。以上の工程により、補強部材 12とインターポーザ 13とが、基板 11に埋め込まれたポスト部材 18を介して締結される。 [0050] 図 5は、インターポーザ 13が基板 11を介して補強部材 12に締結された状態を、ィ ンターポーザ 13側から見た図であり、図 3でインターポーザ 13よりも上部の構成 (保 持部材 16も含む）を除 、たときの上面図に相当する図である。この図 5に示すように 、ポスト部材 18は、インターポーザ 13の表面が正 8角形をなしていることに鑑みて、 正 8角形の各頂点近傍と、正 8角形の中心の近傍とに配置されている。この結果、図 5は、インターポーザ 13表面のなす正 8角形の中心を通り、紙面に垂直な軸に対して 90度の回転対称性を有している。なお、この配置が一例に過ぎないことは勿論であ る。

[0051] このように、複数のポスト部材 18を介してインターポーザ 13と補強部材 12とを締結 することにより、基板部分の板厚方向の幅を基板 11の板厚ではなくポスト部材 18の 高さによって規定することができる。したがって、平板状の基板 11に反り、波打ち、ま たは凹凸等の変形が生じても（図 3を参照）、その影響を受けずに済み、プローブ力 ード 1をプローバ（プローブと半導体ウェハとをコンタクトさせる装置）に取り付ける際 の取付基準面 (通常は補強部材 12の図 3における底面をあわせて取り付ける）に対 するプローブヘッド 15の平行度、平面度の各精度を向上させることが可能となる。

[0052] また、補強部材 12を基板 11に装着する際、ねじ 201をポスト部材 18に螺着して補 強部材 12をポスト部材 18に固着させておくことにより、インターポーザ 13を基板 11よ りも下側に配置し、基板 11を下降させていってインターポーザ 13に取り付ける場合 にも、ポスト部材 18が基板 11から離間して落下してしまうことがない。したがって、プ ローブカード 1を組み付けるときの作業性を向上させることができる。

[0053] なお、インターポーザ 13を補強部材 12と締結した後は、スペーストランスフォーマ 1 4をインターポーザ 13に対して締結し、保持部材 16を基板 11に締結することによつ てスペーストランスフォーマ 14に所定の圧力を加える。その後、プローブを収容した プローブヘッド 15の位置合わせを行い、リーフスプリング 17を保持部材 16に対して 締結することにより、プローブカード 1が完成する。

[0054] 図 6は、プローブカード 1を用いた検査の概要を示す図であり、プローブカード 1に 付いては、図 3とは異なる縦断面（図 2の B— B線断面）を、図 3よりもさらに模式的に 示した図である。また、図 7は、プローブヘッド 15要部の構成およびプローブヘッド 1 5が収容するプローブの詳細な構成を示す拡大部分断面図である。なお、図 6や図 7 においては、実際の検査時と上下をあわせて記載するため、図 3と上下を逆転させて いる。

[0055] 基板 11に形成される配線 19の一端は、検査装置（図示せず)との接続を行うため に基板 11の表面であって補強部材 12が装着された側の表面に配設された複数の ォスコネクタ 20に接続される一方、その配線 19の他端は、スペーストランスフォーマ 1 4の下端部に形成される電極パッド 141を介してプローブヘッド 15で収容保持するプ ローブ 2に接続されている。なお、図 6では、記載を簡略にするために、一部の配線 1 9のみを示している。

[0056] 各ォスコネクタ 20は、基板 11の中心に対して放射状に配設され、検査装置のコネ クタ座 3で対向する位置に設けられるメスコネクタ 30の各々と対をなし、互いの端子 が接触することによってプローブ 2と検査装置との電気的な接続を確立する。ォスコ ネクタ 20とメスコネクタ 30とから構成されるコネクタとして、ォスコネクタを挿抜する際 に外力をほとんど必要とせず、コネクタ同士を結合した後に外力によって圧接力をカロ えるゼロインサーシヨンフォース（ZIF : Zero Insertion Force)型コネクタを適用するこ とができる。この ZIF型コネクタを適用すれば、プローブカード 1や検査装置は、プロ ーブ 2の数が多くても接続によるストレスをほとんど受けずに済み、電気的な接続を確 実に得ることができ、プローブカード 1の耐久性を向上させることもできる。

[0057] なお、基板 11にメスコネクタを配設する一方、コネクタ座 3にォスコネクタを配設して もよい。また、ォスコネクタの形状や基板に対する配置位置は必ずしも上述したもの に限られるわけではなぐその形状や配置位置に応じて、検査装置側に設けられるメ スコネクタの形状や配置位置も変更されることは 、うまでもな 、。

[0058] また、プローブカードと検査装置との接続をコネクタによって実現する代わりに、検 查装置にスプリング作用のあるポゴピン等の端子を設け、かかる端子を介してプロ一 ブカードを検査装置に接続する構成としてもよい。

[0059] 次に、プローブヘッド 15に収容されるプローブ 2の構成を説明する。プローブ 2は、 ウェハチャック 40に載置された半導体ウエノ、 4の電極パッド 41の配置パターンに対 応して一方の先端が突出するように配設されており、各プローブ 2の先端 (底面側）が 半導体ウェハ 4の複数の電極パッド 41の表面に対して垂直な方向力も接触する。

[0060] プローブ 2は、より具体的には、スペーストランスフォーマ 14と接触する針状部材 21 と、この針状部材 21と相反する向きに突出し、半導体ウェハ 4の電極パッド 41に接触 する針状部材 22と、針状部材 21と針状部材 22との間に設けられて二つの針状部材 21および 22を伸縮自在に連結するばね部材 23とを備える。互いに連結される針状 部材 21および 22、ならびにばね部材 23は同一の軸線を有している。

[0061] 針状部材 21は、先端方向に突出した先鋭端を有する針状部 21aと、針状部 21aの 先鋭端と反対側の基端部に設けられ、針状部 21aの径よりも小さい径を有するボス部 21bと、ボス部 21bの針状部 21aが接する側と反対側の表面カも延出する軸部 21cと を備え、長手方向に軸対称な形状をなしている。これに対して針状部材 22は、先端 方向に突出した先鋭端を有する針状部 22aと、針状部 22aの先鋭端と反対側の基端 部に設けられ、針状部 22aの径よりも大きい径を有するフランジ部 22bと、フランジ部 22bの針状部 22aが接する側と反対側の表面力も突出し、フランジ部 22bの径よりも 小さ ヽ径を有するボス部 22cとを備え、長手方向に軸対称な形状をなして！/、る。

[0062] ばね部材 23は、針状部材 21側が粗巻き部 23aである一方、針状部材 22側が密着 巻き部 23bであり、粗巻き部 23aの端部は針状部材 21のボス部 21bに巻き付けられ 、密着巻き部 23bの端部は針状部材 22のボス部 22cに巻き付けられている。粗巻き 部 23aとボス部 21bとの間および密着巻き部 23bとボス部 22cとの間は、ばねの巻き 付き力および Zまたは半田付けによってそれぞれ接合されている。

[0063] 以上の構成を有するプローブ 2は、ばね部材 23を備えることによって針状部材 21 および 22が図 7で上下方向に弹発的に移動可能である。針状部材 21を電極パッド 1 41に接触させた状態すなわち図 7に示す状態で、密着巻き部 23bの少なくとも一部 は針状部材 21の軸部 21cに接触している。換言すれば、密着巻き部 23bの軸線方 向の長さは、上述した図 7に示す状態を実現可能な長さに設定される。ばね部材 23 の内径は、ボス部 21bやボス部 22cの外径よりも若干大きい。これにより、ばね部材 2 3の伸縮動作を円滑に行わせることができる。

[0064] なお、図 6や図 7では記載していないが、プローブヘッド 15が収容保持するプロ一 ブ 2の中には、グランド用のプローブや、電力供給用のプローブも含まれている。この ため、プローブ 2に接続される配線 19の中には、グランド層や電源層に接続されるも のもある。

[0065] プローブヘッド 15は、例えばセラミックス等の絶縁性材料を用いて形成され、半導 体ウェハ 4の配列に応じてプローブ 2を収容するための孔部 151が肉厚方向（図 7の 鉛直方向）に貫通されている。孔部 151は、図 6や図 7で下方すなわち半導体ウェハ 4側の端面から、少なくとも針状部 22aの長手方向の長さよりも小さい所定の長さに渡 つて形成された小径孔 151aと、この小径孔 151aと同じ中心軸を有し、小径孔 151a よりも径が大きい大径孔 151bとを有する。また、図 7に示すように、小径孔 151aの内 径は、針状部材 22の針状部 22aの外径よりも若干大きくフランジ部 22bの外径よりも 若干小さい。このように孔部 151が段付き孔状に形成されることによって、プローブ 2 ( の針状部材 22)を抜け止めしている。

[0066] 図 7に示す状態からウェハチャック 40を上昇させることによって半導体ウェハ 4の電 極パッド 41を針状部 22aの先端部に接触させると、針状部材 22は上昇し、ばね部材 23は圧縮され、さらに湾曲して蛇行するようになる。この際、密着巻き部 23bの内周 部の一部は針状部材 21の軸部 21cに接触した状態を保持するため、密着巻き部 23 bにはプローブ 2の軸線方向に沿った直線的な電気信号が流れる。したがって、粗卷 き部 23aにコイル状に電気信号が流れることがなぐプローブ 2のインダクタンスの増 加を抑えることができる。

[0067] なお、プローブヘッド 15を、図 7の鉛直方向に沿って上下二つの部分に分割して構 成してもよい。この場合には、ねじと位置決めピンを用いて二つの部分を締結するが 、プローブ 2の初期荷重で下側の板が膨らんでしまうのを防ぐため、下側に来る部分 の厚みが上側に来る部分の厚みより厚くなるように設定する。このようにプローブへッ ド 15を分割して構成することにより、プローブ 2を容易に交換することが可能となる。

[0068] プローブヘッド 15に収容されるプローブ 2の数や配置パターンは、半導体ウェハ 4 に形成される半導体チップの数や電極パッド 41の配置パターンに応じて定まる。例 えば、直径 8インチ (約 200mm)の半導体ウェハ 4を検査対象とする場合には、数百 〜数千個のプローブ 2が必要となる。また、直径 12インチ（約 300mm)の半導体ゥェ ハ 4を検査対象とする場合には、数千〜数万個のプローブ 2が必要となる。このよう〖こ 大量のプローブ 2を保持する場合、プローブヘッド 15の反り、波打ち、凹凸等の変形 が問題となってくるが、本実施の形態 1では、リーフスプリング 17の爪部 171が円形 表面を有するプローブヘッド 15の縁端部近傍を全周に渡って一様に押え付ける構 成を有しているため、プローブヘッド 15に不規則な反りや波打ちが発生することがな ぐ耐久性にも優れ、安定したプローブストロークを得ることができる構成となっている

[0069] 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、導電性材料 力 成り、前記半導体ウェハに接触して電気信号の入力または出力を行う複数のプ ローブと、前記複数のプローブを収容保持するプローブヘッドと、検査用の信号を生 成する回路構造に対応する配線パターンを有する平板状の基板と、前記基板に装 着されて前記基板を補強する補強部材と、前記基板に積層され、前記基板の配線を 中継するインターポーザと、前記インターポーザおよび前記プローブヘッドの間に介 在して積層され、前記インターポーザによって中継された配線の間隔を変換して前 記プローブヘッドと対向する側の表面に表出するスペーストランスフォーマと、前記基 板の表面であって前記インターポーザが積層された部分の表面から当該基板を貫通 して埋め込まれ、前記基板の板厚よりも大きい高さを有する複数の第 1のポスト部材と 、前記基板と前記インターポーザとを締結する第 1の締結手段と、を備えることにより 、配線パターンを有する基板の変形の有無に関わらず、平面度および平行度の各精 度を向上させることができる。

[0070] また、本実施の形態 1に係るプローブカードによれば、平面度および平行度の各精 度の向上に伴ってプローブの先端位置の精度も向上するため、プローブ間の先端の 高さ方向の位置のバラツキを抑え、全てのプローブのストロークをほぼ一定とすること ができ、安定した接触抵抗を得ることができる。カロえて、全てのプローブのストローク をほぼ一定とすることにより、特定のプローブに対して必要以上の荷重をカ卩えてしまう こともなくなる。したがって、電極パッドを過度に傷つけずに済み、ダイとパッケージと の接続工程 (ワイヤーボンディング等）における歩留まりの悪ィ匕や、電極パッドに接続 された配線の破壊等を防止することが可能となる。

[0071] さらに、本実施の形態 1に係るプローブカードによれば、リーフスプリングがプローブ ヘッド表面の縁端部近傍を全周に渡って基板の方向へ均一に押え付ける構成を有 しているため、基板以外のインターポーザ、スペーストランスフォーマ、およびプロ一 ブヘッドの反りも抑制することが可能となり、プローブカード全体の平面度、平行度の 精度を向上させることができる。

[0072] (実施の形態 1の変形例）

図 8は、本実施の形態 1の第 1変形例に係るプローブカードの構成を示す縦断面図 である。同図に示すプローブカード 5は、上述したプローブカード 1と同様、基板 11、 補強部材 52、インターポーザ 13、スペーストランスフォーマ 14、プローブヘッド 15、 保持部材 16、リーフスプリング 17、および複数のポスト部材 58 (第 1のポスト部材)を 備える。

[0073] この第 1変形例においては、補強部材 52とインターポーザ 13との締結方法が上述 した実施の形態 1と異なっている。具体的には、補強部材 52 (図示はしないが、補強 部材 12と同様、外周部 521、中心部 522、および複数の連結部 523を有する）とイン ターポーザ 13とを締結する際、インターポーザ 13からポスト部材 58が有する中空部 581 (第 1の中空部）を一方の端部から挿通して補強部材 52まで到達するねじ 203 ( 第 1の締結手段を構成する第 1種ねじ部材）によって締結している。このため、ポスト 部材 58の中空部の内側面にねじ山は形成されず、その代わり補強部材 52のねじ挿 通用の孔部 524の内側面の適当な箇所にねじ山が形成される。以上説明した本実 施の形態 1の第 1変形例によれば、各締結箇所では 1本のねじ 203を用いてインター ポーザ 13と補強部材 52とを締結するため、部品点数を減らすことができる。

[0074] 図 9は、本実施の形態 1の第 2変形例に係るプローブカードの構成を示す縦断面図 である。同図に示すプローブカード 6は、上述したプローブカード 5と同様、補強部材 12とインターポーザ 63とをねじ 204 (第 1の締結手段を構成する第 1種ねじ部材）に よって締結している。

[0075] この第 2変形例においては、ねじ 204を補強部材 12の側力も挿入する。このため、 インターポーザ 63のねじ揷通用の孔部 631の適当な位置にねじ山が形成されてい る。なお、インターポーザ 63の構成とねじ 204の締結方法を除くプローブカード 6の 構成は、上述したプローブカード 5の構成と同じである。そこで、図 9においてプロ一 ブカード 5と同じ構成部位については、図 8と同じ符号を付与している。以上説明した 本実施の形態 1の第 2変形例においても、上記第 1変形例と同様に部品点数を減ら すことができる。

[0076] 図 10は、本実施の形態 1の第 3変形例に係るプローブカードの構成を示す縦断面 図である。同図に示すプローブカード 7は、補強部材 72 (図示しないが、補強部材 1 2と同様、外周部 721、中心部 722、および複数の連結部 723を有する）とインターポ 一ザ 13とを締結するねじ 203を、ポスト部材 78が埋め込まれた場所とは別の場所に 挿通することを特徴として 、る。

[0077] 基板 71は、ポスト部材 78の大径部 78aを挿通する孔部 711と、ねじ 203を挿通す る孔部 712とを有する。また、補強部材 72は、ねじ 203を揷通するとともに所定箇所 にねじ山が形成された孔部 724と、ポスト部材 78の小径部 78bを載置する溝部 725 とを有する。なお、ポスト部材 78にはねじが揷通されないため、上述したポスト部材の ように中空部を有していない。以上説明した以外のプローブカード 7の構成は、上述 したプローブカード 1の構成と同じである。そこで、図 10においてプローブカード 1と 同じ構成部位については、図 3と同じ符号を付与している。

[0078] 以上説明した本実施の形態 1の第 3変形例によれば、ポスト部材 78は中空部を有 しない形状となり、その形状安定性が増加するため、プローブカードの平面度、平行 度の精度をさらに向上させることが可能となる。

[0079] なお、この第 3変形例においても、上記第 2変形例と同様に、基板側からねじを挿 通する構成としてもよい。この場合には、インターポーザの孔部にねじ山が形成され ることはいうまでもない。

[0080] (実施の形態 2)

図 11は、本発明の実施の形態 2に係るプローブカードの構成を示す断面図である 。また、図 12は、本実施の形態 2に係るプローブカード要部の組み付けの概要を示 す図である。これらの図に示すプローブカード 8は、複数のプローブを用いて検査対 象である半導体ウェハと検査装置とを電気的に接続するものであり、薄い円盤状をな して検査装置との電気的な接続を図る基板 81と、基板 81の一方の面に装着され、 基板 81を補強する補強部材 82と、基板 81からの配線を中継するインターポーザ 83 と、インターポーザ 83によって中継された配線の間隔を変換するスペーストランスフ ォーマ 84と、基板 81よりも径が小さい円盤状をなしてスペーストランスフォーマ 84に 積層され、検査対象の半導体ウェハに対応して複数のプローブを収容保持するプロ ーブヘッド 85と、基板 81に固着され、インターポーザ 83およびスペーストランスフォ 一マ 84を積層した状態で一括して保持する保持部材 86と、保持部材 86に固着され てプローブヘッド 85の端部を固定するリーフスプリング 87と、基板 81の所定箇所に それぞれ埋め込まれた複数のポスト部材 18 (第 1のポスト部材）および 88 (第 2のボス ト部材)と、を備える。

[0081] なお、プローブカード 8の上面図は、上記実施の形態 1に係るプローブカード 1の上 面図である図 2と同様である。この意味で、図 11は、図 2の A— A線断面図に相当す る図面である。

[0082] 以下、プローブカード 8のより詳細な構成を説明する。基板 81は、上記実施の形態 1における基板 11と同様にベークライトやエポキシ榭脂等の絶縁性物質力 成り、複 数のプローブと検査装置とを電気的に接続するための配線層（配線パターン）がビア ホール等によって立体的に形成されている。基板 81には、ポスト部材 18を挿通する 孔部 811がポスト部材 18の数と同じ数だけ設けられるとともに、ポスト部材 88を揷通 する孔部 812がポスト部材 18の数と同じ数だけ設けられている。なお、図 11におい ては、本来平板状である基板 81が変形し、その基板 81の縦断面が波打っている状 態を示している。

[0083] 補強部材 82は、補強部材 12と同様の形状を有し（図 1を参照）、補強部材 12の外 周部 121、中心部 122、および複数の連結部 123にそれぞれ対応する外周部 821、 中心部 822、および複数の連結部 823を備える（図示せず)。中心部 822には、ねじ 301を揷通する孔部 824が複数個形成されている。この孔部 824は、ねじ 301のねじ 部と同径の小径孔 824a、ねじ 301のねじ頭を収容可能な大径孔 824b、およびポス ト部材 18を載置する中径孔 824cを有する。また、中心部 822には、ねじ 303を揷通 する孔部 825が複数個形成されている。この孔部 825は、ねじ 303のねじ部と同径の 小径孔 825a、ねじ 303のねじ頭を収容可能な大径孔 825b、およびポスト部材 88を 載置する中径孔 825cを有する。力かる補強部材 82も、補強部材 12と同様、剛性の 高 、素材によって実現される。

[0084] インターポーザ 83は、正 8角形の表面を有し、薄板状をなす。このインターポーザ 8 3には、ねじ 302を揷通する孔部 830が複数個形成されている。この孔部 830は、ね じ 302のねじ部と同径の小径孔 830a、およびねじ 302のねじ頭を収容可能な径を有 する大径孔 830bを有する。図 13は、インターポーザ 83の詳細な内部構成を示す拡 大部分断面図である。この図 13に示すように、インターポーザ 83は、ハウジング 831 に複数の接続端子 832が収容保持されて成る。接続端子 832は、組み付け時にス ペーストランスフォーマ 84と接触する針状部材 833と、組み付け時に基板 81と接触 する針状部材 834と、針状部材 833と針状部材 834との間に設けられて二つの針状 部材 833および 834を伸縮自在に連結するばね部材 835とを備える。互いに連結さ れる針状部材 833および 834、ならびにばね部材 835は同一の軸線を有している。 針状部材 833および 834は先細の先端形状をそれぞれ有しており、一方が第 1の針 状部材であり、他方が第 2の針状部材である。

[0085] 針状部材 833は、複数の爪が突出した先端形状 (クラウン形状)をなす針状部 833 aと、針状部 833aの先端と反対側の基端部に設けられ、針状部 833aの径よりも大き V、径を有するフランジ部 833bと、フランジ部 833bの針状部 833aが接する側と反対 側の表面から突出し、フランジ部 833bの径よりも小さい径を有するボス部 833cとを 備え、長手方向に軸対称な形状をなしている。

[0086] 針状部材 834は、先端方向に突出した先鋭端を有する針状部 834aと、針状部 83 4aの先端と反対側の基端部に設けられ、針状部 834aの径よりも大きい径を有するフ ランジ部 834bと、フランジ部 834bの針状部 834aが接する側と反対側の表面力も突 出し、フランジ部 834bの径よりも小さい径を有するボス部 834cとを備え、長手方向に 軸対称な形状をなしている。なお、フランジ部 834bの径はフランジ部 833bの径と同 じであり、ボス部 834cの径はボス部 833cの径と同じである。

[0087] なお、針状部 833aおよび 834aの形状は、接触する相手側の部材の形状や材質 によって定めればよぐクラウン形状と先鋭端形状のどちらでも適用可能である。

[0088] ばね部材 835は、針状部材 833側が密着巻き部 835aである一方、針状部材 834 側が粗巻き部 835bであり、密着巻き部 835aの端部はボス部 833cに巻き付けられ、 粗巻き部 835bの端部はボス部 834cに巻き付けられている。密着巻き部 835aとフラ ンジ部 833bとの間および粗巻き部 835bとフランジ部 834bとの間は、ばねの巻き付 き力および Zまたは半田付けによってそれぞれ接合されている。以上の構成を有す る接続端子 832は、ばね部材 835を備えることによって針状部材 833および 834が 図 13で上下方向に弾発的に移動可能である。

[0089] 以上の構成を有する接続端子 832を収容するハウジング 831は、第 1部材 831aと 第 2部材 831bとが重ね合わさって成る。第 1部材 831aには、複数の接続端子 832を 個別に収容する孔部 836が形成されている。この孔部 836は、針状部 833aの径より も若干大き ヽ径を有する小径孔 836aと、フランジ部 833bよりも若干大き 、径を有す る大径孔 836bとを備え、これら小径孔 836aおよび大径孔 836bが同じ軸線を有する 段付き孔形状をなす。

[0090] また、第 2部材 831bにも複数の接続端子 832を個別に収容する孔部 837が形成さ れており、この孔部 837は、針状部 834aの径よりも若干大きい径を有する小径孔 83 7aと、フランジ部 834bよりも若干大きい径を有する大径孔 837bとを備え、これら小 径孔 837aおよび大径孔 837bが同じ軸線を有する段付き孔形状をなす。上述したよ うに、フランジ部 833bの径とフランジ部 834bの径は等しいので、大径孔 836bの径と 大径孔 837bの径も等しぐ第 1部材 831aと第 2部材 831bとを組み合わせたときに孔 部 836と孔部 837は軸線方向に滑らかに連通する。

[0091] 図 13に示す初期状態において、針状部材 833のフランジ部 833bは、第 1部材 83 laの孔部 836のうち大径孔 836bと小径孔 836aとの境界をなす階段状部分に当接 することにより、針状部材 833のハウジング 831からの抜け止め機能を果たしている。 同様に、針状部材 834のフランジ部 834bは、第 2部材 831bの孔部 837のうち小径 孔 837aと大径孔 837bとの境界をなす階段部分に当接することによって針状部材 83 4のハウジング 831からの抜け止め機能を果たしている。

[0092] 図 14は、プローブカード 8のインターポーザ 83周辺の構成を示す図である。この図 14に示すように、インターポーザ 83は基板 81とスペーストランスフォーマ 84との間に 介在し、針状部材 833の先端がスペーストランスフォーマ 84の電極パッド 841に接触 する一方、針状部材 834の先端が基板 81の電極パッド 812に接触することにより、基 板 81とスペーストランスフォーマ 84との電気的な接続を中継している。

[0093] 図 14に示す状態で、密着巻き部 835aの一部は針状部材 833のボス部 833cに接 触している。したがって、密着巻き部 835aには接続端子 832の軸線方向に沿った直 線的な電気信号が流れ、粗巻き部 835bにコイル状に電気信号が流れることがなぐ 接続端子 832のインダクタンスの増加を抑えることができる。

[0094] なお、以上の説明においては、インターポーザ 83に適用される接続端子 832の針 状部材 833および 834は異なる形状をなしていた力 互いに同じ形状を有する針状 部材をばね部材 835によって接続するような構成にしてもよい。

[0095] 以上説明したインターポーザ 83は、コイルばねを備え、互いに平行な軸線を有する 複数の接続端子 832を適用しているため、各々の接続端子 832が独立に動き、基板 81やスペーストランスフォーマ 84の変形にインターポーザ 83を追従させることが可 能となる。この結果、基板 81および Zまたはスペーストランスフォーマ 84の変形によ つて一部の配線が断線してしまうのを防止することができるとともに、半導体ウェハの 熱膨張係数と基板 81の熱膨張係数との差を吸収することもできる。

[0096] また、インターポーザ 83は、板ばねを接続端子とする場合と同一のスペースで比較 した場合、接続端子に加わる荷重やストロークを大きくすることができる。この結果、 板ばねを用いたインターポーザよりも省スペース化を実現することが可能である。この 結果、近年の電子機器の小型化に伴う半導体ゥ ハ上の配線の高密度化に追従し たプローブの多ピン化、狭ピッチ化にも十分対応することができる。

[0097] さらに、インターポーザ 83は、接続端子 832がハウジング 831に挿入されているだ けであり、半田付け等によってハウジング 831に固着されているわけではないので、 仮に一つの接続端子 832に不具合が生じたとき、その接続端子 832のみを交換する ことができ、メインテナンスを容易にかつ低コストで行うことができる。

[0098] 続いて、ポスト部材 18および 88について、図 11および図 12を参照して説明する。

ポスト部材 18は、実施の形態 1でも説明したように、大径部 18aと、小径部 18bとを備 え、その中心軸方向（高さ方向）に沿って貫通された中空部 181 (第 1の中空部）を有 する。この中空部 181は、孔部 824の小径孔 824aおよび孔部 830の小径孔 830aと 同径をなし、その内側面には、ねじ 301および 302を螺着可能なねじ山が設けられ ている（図示せず)。ポスト部材 88は、ポスト部材 18と同様に、基板 81の板厚よりも若 干大きい板厚を有する中空円筒形状の大径部 88aと、この大径部 88aよりも小さい径 を有し、大径部 88aと同じ中心軸を有する中空円筒形状の小径部 88bとを備えるとと もに、その中心軸方向（高さ方向）に沿って貫通された中空部 881 (第 2の中空部）を 有する。この中空部 881は、孔部 825の小径孔 825a、孔部 838、および後述するス ペーストランスフォーマ 84の孔部 842の小径孔 842aと同径をなし、その内側面には 、ねじ 303および 304を螺着可能なねじ山が設けられている（図示せず)。ポスト部材 88の高さは、ポスト部材 18の高さと同じである。

[0099] スペーストランスフォーマ 84には、ねじ 304を揷通する孔部 842が複数個形成され ている。この孑し咅 842は、ねじ 304のねじ咅と同径の/ Jヽ径孑し 842a、およびねじ 304の ねじ頭を収容可能な径を有する大径孔 842bを有する。

[0100] なお、プローブヘッド 85、保持部材 86、およびリーフスプリング 87は、上記実施の 形態 1に係るプローブカード 1が具備するスペーストランスフォーマ 14、プローブへッ ド 15、保持部材 16、およびリーフスプリング 17とそれぞれ同様の構成を有している。 また、プローブヘッド 85に収容保持されるプローブは、上記実施の形態 1で説明した プローブ 2である。

[0101] 次に、図 12を参照してプローブカード 8の組み付けの概要を説明する。まず、基板 81を介して補強部材 82とインターポーザ 83とを締結する。この際には、基板 81と補 強部材 82との位置合わせを行い、ポスト部材 18を孔部 811に埋め込む一方、ポスト 部材 88を孔部 812に埋め込む。その後、ねじ 301を孔部 824力も挿入してねじ込む とともに、ねじ 303を孔部 825から挿入してねじ込み、ポスト部材 18および 88を補強 部材 82に固着する。続いて、インターポーザ 83を基板 81の表面のうち補強部材 82 が装着された表面と反対側の表面の所定位置に配置し、インターポーザ 83でねじ挿 通用に形成された孔部 830からねじ 302を挿入してねじ込み、ポスト部材 18をインタ 一ポーザ 83に固着する。以上の工程により、補強部材 82とインターポーザ 83とが、 基板 81に埋め込まれたポスト部材 18を介して締結される。この意味で、同じ中空部 1 81の両端開口面からそれぞれ螺着される一対のねじ 301および 302は、第 1の締結 手段を構成する第 1種ねじ部材である。 [0102] この後、スペーストランスフォーマ 84とインターポーザ 83とを重ね合わせ、ねじ 304 をスペーストランスフォーマ 84の孔部 842の大径孔 842bから小径孔 842aに向けて 揷通し、ポスト部材 88にねじ込んで螺着する。これにより、スペーストランスフォーマ 8 4はポスト部材 88を介して補強部材 82と締結される。この意味で、同じ中空部 881の 両端開口面力もそれぞれ螺着される一対のねじ 303および 304は、第 2の締結手段 を構成する第 2種ねじ部材である。

[0103] 図 15は、インターポーザ 83およびスペーストランスフォーマ 84が基板 81を介して 補強部材 82に締結された状態をスペーストランスフォーマ 84側から見た図であり、図 11に示す断面図でスペーストランスフォーマ 84よりも上部の構成 (保持部材 86も含 む）を除 、たときの上面図に相当する図である (インターポーザ 83に揷通されたねじ 302を破線で示している）。換言すれば、図 15の C— C線断面は、図 11においてス ペーストランスフォーマ 84よりも上部と保持部材 86とを除 ヽた図に他ならな 、。この 図 15に示すように、スペーストランスフォーマ 84には、その表面にねじ 304が揷通さ れている (計 12箇所)。

[0104] このように、複数のポスト部材 18および 88を介することによってインターポーザ 83 およびスペーストランスフォーマ 84と補強部材 82とを締結することにより、基板 81の 板厚方向の幅を基板 81の板厚ではなくポスト部材 18および 88の高さによって規定 することができる。したがって、平板状の基板 81に反り、波打ち、または凹凸等が生じ ても（図 11を参照）、その影響を受けずに済み、上記実施の形態 1と同様に、プロ一 ブカード 8をプローバに取り付ける際の取付基準面に対するプローブヘッド 15の平 行度、平面度の各精度を向上させることが可能となる。また、補強部材 82を基板 81 に装着する際、ねじ 301をポスト部材 18に螺着するとともにねじ 303をポスト部材 88 に螺着することによってポスト部材 18および 88を補強部材 82に固着させておくこと により、上記実施の形態 1と同様に、プローブカード 8を組み付けるとき作業性を向上 させることがでさる。

[0105] また、スペーストランスフォーマ 84と補強部材 82とを締結しているため、インターポ 一ザ 83が具備する接続端子 832の反力によって生じるスペーストランスフォーマ 84 の反りや波打ちを含む変形を抑えることができる。 [0106] 上記の如くスペーストランスフォーマ 84を補強部材 82と締結した後は、保持部材 8 6を基板 81に締結することによってスペーストランスフォーマ 84に所定の圧力をカロえ る。その後、プローブ 2を収容したプローブヘッド 85の位置合わせを行い、リーフスプ リング 87を保持部材 86に対して締結することにより、プローブカード 8が完成する。

[0107] なお、図 15に示すねじ 304の配置はあくまでも一例に過ぎない。他にも、例えば図 16に示すようにねじ 304を配置し、補強部材（図示せず）とスペーストランスフォーマ 90とを基板 89を介して締結してもよい。図 16に示すように、複数個のねじ 304のうち の一つがスペーストランスフォーマ 90の重心を通過してスペーストランスフォーマ 90 を貫通することにより、前述した変形を防止する上で顕著な効果を得ることができる。

[0108] 以上説明した本発明の実施の形態 2に係るプローブカードによれば、導電性材料 力 成り、前記半導体ウェハに接触して電気信号の入力または出力を行う複数のプ ローブと、前記複数のプローブを収容保持するプローブヘッドと、検査用の信号を生 成する回路構造に対応する配線パターンを有する平板状の基板と、前記基板に装 着されて前記基板を補強する補強部材と、前記基板に積層され、前記基板の配線を 中継するインターポーザと、前記インターポーザおよび前記プローブヘッドの間に介 在して積層され、前記インターポーザによって中継された配線の間隔を変換して前 記プローブヘッドと対向する側の表面に表出するスペーストランスフォーマと、前記基 板の表面であって前記インターポーザが積層された部分の表面から当該基板を貫通 して埋め込まれ、前記基板の板厚よりも大きい高さを有する複数の第 1のポスト部材と 、前記基板と前記インターポーザとを締結する第 1の締結手段と、前記基板と前記ス ペーストランスフォーマとを締結する第 2の締結手段と、前記第 1のポスト部材と同じ 高さを有し、前記第 2の締結手段が螺着される第 2のポスト部材と、を備えることにより 、上記実施の形態 1と同様、配線パターンを有する基板の変形の有無に関わらず、 平面度および平行度の各精度を向上させることができる。

[0109] また、本実施の形態 2に係るプローブカードによれば、平面度および平行度の各精 度の向上に伴ってプローブの先端位置の精度も向上するため、プローブ間の先端位 置のバラツキを抑え、全てのプローブのストロークをほぼ一定とすることができ、安定 した接触抵抗を得るための制御を高精度で実現することができる。カロえて、全てのプ ローブのストロークをほぼ一定とすることにより、特定のプローブに対して必要以上の 荷重をカ卩えてしまうこともなくなる。したがって、電極パッドを過度に傷つけずに済み、 ダイとパッケージとの接続工程 (ワイヤーボンディング等）における歩留まりの悪化や 、電極パッドに接続された配線の破壊を防止することが可能となる。

[0110] さらに、本実施の形態 2に係るプローブカードによれば、リーフスプリングがプローブ ヘッド表面の縁端部近傍を全周に渡って基板の方向へ均一に押え付ける構成を有 しているため、基板以外のインターポーザ、スペーストランスフォーマ、およびプロ一 ブヘッドの反りも抑制することが可能となり、プローブカード全体の平面度、平行度の 精度を向上させることができる。

[0111] カロえて、本実施の形態 2に係るプローブカードによれば、インターポーザと補強部 材とを締結する第 1の締結手段と、スペーストランスフォーマと補強部材とを締結する 第 2の締結手段とを備えているため、インターポーザが具備する接続端子の反力によ つて生じるスペーストランスフォーマの変形を抑えることができる。特に、スペーストラ ンスフォーマの重'、を通過してスペーストランスフォーマを貫通するようにねじ止めす れば、前述した変形を防止する上で顕著な効果が得られる。

[0112] また、本実施の形態 2に係るプローブカードによれば、インターポーザに対して、コ ィルばねを備え、互 ヽに平行な軸線を有する複数の接続端子を適用して 、るため、 各々の接続端子が独立に動き、基板やスペーストランスフォーマの変形にインターポ 一ザを追従させることが可能となる。この結果、基板やスペーストランスフォーマが変 形することによって一部の配線が断線してしまうのを防止することができる。

[0113] なお、以上の説明では、インターポーザと補強部材を締結する第 1の締結手段と、 スペーストランスフォーマと補強部材を締結する第 2の締結手段とを両方具備した場 合について説明してきた力 第 2の締結手段のみを具備させることによってプローブ カードを構成することも勿論可能である。

[0114] (実施の形態 2の変形例）

図 17は、本実施の形態 2の第 1変形例に係るプローブカードの構成を示す縦断面 図である。同図に示すプローブカード 9は、上述したプローブカード 8と同様、基板 81 、ネ ΐ強部材 92、インターポーザ 83、スペーストランスフォーマ 84、プローブヘッド 85 、保持部材 86、リーフスプリング 87、および複数のポスト部材 18 (第 1のポスト部材） および 98 (第 2のポスト部材)を備える。

[0115] この第 1変形例においては、補強部材 92とスペーストランスフォーマ 84との締結方 法が上述した実施の形態 2と異なっている。具体的には、補強部材 92 (図示はしない 力 補強部材 82と同様、外周部 921、中心部 922、および複数の連結部 923を有す る）とスペーストランスフォーマ 84とを締結する際、スペーストランスフォーマ 84からポ スト部材 98が有する中空部 981 (第 2の中空部）を一方の端部カも揷通して補強部 材 92まで到達するねじ 305 (第 2の締結手段を構成する第 2種ねじ部材）によって締 結している。このため、ポスト部材 98の中空部の内側面にねじ山は形成されず、その 代わり補強部材 92のねじ挿通用の孔部 925の内側面の適当な箇所にねじ山が形成 される。なお、補強部材 92のねじ 301挿通用の孔部 924の構成は、補強部材 82の 孔部 824と同じである。以上説明した本実施の形態 2の第 1変形例によれば、各締結 箇所では 1本のねじ 305によってスペーストランスフォーマ 84と補強部材 92とを締結 するため、部品点数を減らすことができる。

[0116] 図 18は、本実施の形態 2の第 2変形例に係るプローブカードの構成を示す縦断面 図である。同図に示すプローブカード 10は、補強部材 102 (補強部材 92と同様、外 周部 1021、中心部 1022、および複数の連結部 1023を有する）とスペーストランスフ ォーマ 104との締結方法が上述した実施の形態 2やその第 1変形例と異なっている。 具体的には、第 2のポスト部材であるポスト部材 98が有する中空部 981 (第 2の中空 部）を一方の端部カも揷通するボルト 306の一端に形成された平板状の端部 306a 力 S、スペーストランスフォーマ 104の底面に設けられたパッド 1041にろう Wを用いて ろう付けされる一方、そのボルト 306の他端にはねじ山が設けられており、補強部材 1 02の側からナット 307を締め込むことによって補強部材 102とスペーストランスフォー マ 104とを締結している。この意味で、ボルト 306およびナット 307は、第 2の締結手 段を構成する第 2種ねじ部材である。

[0117] インターポーザ 103の孔部 1031は、ろう付けされたボノレト 306の端部 306aを収容 可能な大径孔 1031aと、ボルト 306の径と同径の小径孔 1031bとを有する。また、補 強部材 102のボルト 306揷通用の孔部 1025は、ナット 307を収容可能な大径孔 10 25aと、ボノレ卜 306の径と同径の/ Jヽ径孑し 1025bとを有する。ネ甫強咅材 102のねじ 301 挿通用の孔部 1024の構成は、補強部材 82の孔部 824と同じである。

[0118] なお、上記以外のプローブカード 10の構成は、上述したプローブカード 8の構成と 同じである。そこで、図 18に示すプローブカード 10において、プローブカード 8と同じ 構成部位にっ 、ては、図 11と同じ符号を付与して 、る。

[0119] 以上説明した本実施の形態 2の第 2変形例によれば、スペーストランスフォーマ 10 4の表面のうちプローブヘッド 85に対向する表面と反対側（図 18で底面側）にボルト 306をろう付けし、スペーストランスフォーマ 104には孔部を形成しないので、スぺー ストランスフォーマ 104の内部の配線に対して制約を与えずに済む。

[0120] 本実施の形態 2の他の変形例としては、インターポーザと補強部材の締結方法を上 記実施の形態 1の第 1〜第 3変形例のように変更することも可能である。また、スぺー ストランスフォーマと補強部材を締結するねじまたはボルトの径と、インターポーザと 補強部材を締結するねじの径とを異なるようにしてもよい。この場合には、各々のねじ またはボルトで異なる径の中空部を有するポスト部材を適用すればよ!、。

[0121] (実施の形態 3)

本発明の実施の形態 3に係るプローブカードは、インターポーザの構成を除いて上 記実施の形態 1に係るプローブカードと同じ構成を有する。すなわち、本実施の形態 3に係るプローブカードは、基板 11、補強部材 12、スペーストランスフォーマ 14、プロ ーブヘッド 15、保持部材 16、およびリーフスプリング 17を備える。また、プローブへッ ド 15に収容保持されるプローブも、上記実施の形態 1で説明したプローブ 2である。

[0122] 以下、本発明の実施の形態 3に係るプローブカードに適用されるインターポーザの 構成を詳細に説明する。図 19は、本実施の形態 3に係るプローブカードに適用可能 なインターポーザの構成例を示す部分縦断面図である。同図に示すインターポーザ 430は、母材をなすノヽウジング 431と、ハウジング 431に収容保持される複数の接続 端子 432とを備える。

[0123] 接続端子 432は、導電性材料を卷回して形成されたコイル状をなす。具体的には、 接続端子 432は、円筒形状をなすように卷回されたコイルばね部 432aと、このコイル ばね部 432aの両端力 先細のテーパ状に密着巻きされた一対の電極ピン部 432b および 432cと力 成る。コイルばね部 432aは、定常巻き部 432d、密着巻き部 432e 、および定常巻き部 432dよりも比較的粗 ヽピッチで形成された粗巻き部 432fを備え る。このような構成を有する接続端子 432によれば、圧縮変形したときにコイルばね 部 432aに絡みが発生するのを防止することができる。

[0124] ハウジング 431は単一部材カも成り、複数の接続端子 432を個別に収容する孔部 433が形成されている。この孔部 433は、電極ピン部 432bを保持して抜け止めする 小径孔 433aと、接続端子 432の中間部の径よりも若干大きい径を有する大径孔 433 bとを備え、これら小径孔 433aおよび大径孔 433bが同じ軸線を有する段付き孔形 状をなす。カゝかる構成を有するハウジング 431に接続端子 432を挿入する際には、 大径孔 433bの端部開口面から接続端子 432を挿入する。

[0125] 図 20は、インターポーザ 430を用いてプローブカードを構成したときのインターポ 一ザ 430周辺の構成を示す図である。図 20に示す状態において、コイルばね部 43 2aは定常巻き部 432dおよび粗巻き部 432fが橈んで略密着状態となり、接続端子 4 32の電極ピン部 432bの先端がスペーストランスフォーマ 14の電極パッド 141に接触 する。他方、接続端子 432の電極ピン部 432cの先端が基板 11の電極パッド 112に 接触することによって、基板 11とスペーストランスフォーマ 14との電気的な接続を中 ϋしている。

[0126] なお、電極ピン部 432bおよび 432cは密着巻きされていることから、卷線の軸線方 向に接触して 、る部分を介して略軸線方向に電気が伝わるため、電極ピン部 432b および 432cにおいて電気信号がコイル状に流れることはない。このため電極ピン部 432bおよび 432cの各巻き数が接続端子 432のインピーダンスを含む電気的性能 に影響を及ぼすことはない。

[0127] また、電極ピン部 432bおよび 432cは先細りの形状をなし、電極パッド 141および 1 12にそれぞれ弹発的に接触しているため、電極ピン部 432bおよび 432cの突出端 の位置のばらつきを小さくすることができ、被接触体に対して均一にコンタクトすること ができる。

[0128] 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と同様の効果を得ることができる。 [0129] また、本実施の形態 3に係るプローブカードによれば、インターポーザに対して、コ ィル状をなし、互いに平行な軸線を有する複数の接続端子を適用しているため、各 々の接続端子が独立に動き、基板やスペーストランスフォーマの変形にインターポー ザを追従させることが可能となる。この結果、基板やスペーストランスフォーマが変形 することによって一部の配線が断線してしまうのを防止することができる。

[0130] さらに、本実施の形態 3によれば、インターポーザの接続端子をコイル状のばね部 材単体で構成しているため、上記実施の形態 2におけるインターポーザに適用される 接続端子と比較して部品点数が少なくて済み、製造やメインテナンスに要するコスト をさらに低減することが可能となる。

[0131] なお、本実施の形態 3で説明したインターポーザ 430を、上記実施の形態 2に係る プローブカードのインターポーザとして適用することも可能である。この場合には、ィ ンターポーザ 430に第 2種ねじ部材を揷通するための孔部を所定の位置に形成すれ ばよい。

[0132] (その他の実施の形態）

ここまで、本発明を実施するための最良の形態として、実施の形態 1〜3を詳述して きた力 本発明はそれら 3つの実施の形態によってのみ限定されるべきものではない 。図 21は、本発明のその他の実施の形態に係るプローブカードの構成を示す上面 図である。同図に示すプローブカード 401は、円盤状の基板 402に対し、正方形の 表面を有するプローブヘッド 403が、同じく正方形状の外枠を有するリーフスプリング 404によって保持されて!、る。

[0133] このプローブカード 401においては、インターポーザおよびスペーストランスフォー マの表面も正方形をなして 、る（図示せず)。リーフスプリング 404の内周に形成され た爪部 414は、プローブヘッド 403の内周の全周に渡って一様に形成されており、プ ローブヘッド 403表面の縁端部近傍を基板 402の方向へ均一に押え付けている。し たがって、プローブヘッド 403の反りや波打ちに加えて、インターポーザゃスペースト ランスフォーマの反りや波打ちも抑制することができ、上述した実施の形態 1〜3と同 様にプローブカードの平行度、平面度の精度を向上させることができる。

[0134] ところで、図 21では、プローブヘッド 403がプローブを収容するプローブ収容領域 4 03pが正方形をなす場合を図示しているが、これは例えば半導体ウェハの 1Z2〜1 Z4程度の領域を一括してコンタクトする場合などに適用される。

[0135] なお、本発明に係るプローブカードにお 、ては、リーフスプリング力 プローブへッ ドの表面であってプローブが突出する側の表面の縁端部近傍を全周に渡って基板 の方向へ押え付けていればよぐその形状は上述した場合に限定されるものではな い。例えば、プローブヘッドの形状を、上記実施の形態 1におけるインターポーザや スペーストランスフォーマと相似な正 8角形にしてもよい。この場合には、リーフスプリ ングの形状もプローブヘッドに追従させて正 8角形型とし、少なくとも各頂点を含む全 周を均一に押えつけることができるように爪部を形成すれば、上記同様の効果を得る ことができる。

[0136] また、インターポーザやスペーストランスフォーマの各表面形状をプローブヘッドに 相似な円形としてもよい。この場合には、 FWLT用のプローブカードとしては最も対 称性が高くなるため、プローブカードの平面度や平行度を最優先する場合には最適 である。

[0137] 上記以外にも、インターポーザやスペーストランスフォーマの各表面を適当な正多 角形とし、プローブヘッドをその正多角形に相似な正多角形としてもよい。また、プロ ーブヘッドが半導体ウェハにフルコンタクトする場合にはプローブヘッドは円形として もよい。このように、本発明に係るプローブカードは円盤以外の形状をなす基板ゃプ ローブヘッドを備えてもよぐそれらの形状は検査対象の形状やその検査対象に設け られる電極パッドの配置パターンによって変更可能である。

[0138] ここまで、検査対象である半導体ウェハに接触するプローブとしてプローブ 2を適用 する場合について説明してきた力 本発明に係るプローブカードに適用されるプロ一 ブは、従来知られているさまざまな種類のプローブのいずれかを適用することが可能 である。

[0139] 以上の説明からも明らかなように、本発明は、ここでは記載していないさまざまな実 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 、範囲内にお 、て種々の設計変更等を施すことが可能である。

産業上の利用可能性 以上のように、本発明に係るプローブカードは、半導体ウェハの電気特性検査に有 用であり、特に、 FWLTに好適である。

Claims

請求の範囲

[1] 検査対象である半導体ウェハと検査用の信号を生成する回路構造との間を電気的 に接続するプローブカードであって、

導電性材料から成り、前記半導体ウェハに接触して電気信号の入力または出力を 行う複数のプローブと、

前記複数のプローブを収容保持するプローブヘッドと、

前記回路構造に対応する配線パターンを有する平板状の基板と、

前記基板に装着されて前記基板を補強する補強部材と、

前記基板に積層され、前記基板の配線を中継するインターポーザと、

前記インターポーザおよび前記プローブヘッドの間に介在して積層され、前記イン ターポーザによって中継された配線の間隔を変換して前記プローブヘッドと対向する 側の表面に表出するスペーストランスフォーマと、

前記基板の表面であって前記インターポーザが積層された部分の表面から当該基 板を貫通して埋め込まれ、前記基板の板厚よりも大きい高さを有する複数の第 1のポ スト部材と、

を備えたことを特徴とするプローブカード。

[2] 前記基板と前記インターポーザとを締結する第 1の締結手段をさらに備えたことを 特徴とする請求項 1記載のプローブカード。

[3] 前記第 1の締結手段は、前記補強部材および前記インターポーザの少なくともいず れか一方に挿通される一つまたは複数の第 1種ねじ部材を含むことを特徴とする請 求項 2記載のプローブカード。

[4] 前記第 1のポスト部材は、高さ方向に貫通され、この貫通によって生じた側面にねじ 山が設けられた第 1の中空部を有し、

前記第 1の中空部の両端開口面から異なる前記第 1種ねじ部材が螺着されたことを 特徴とする請求項 3記載のプローブカード。

[5] 前記第 1のポスト部材は、高さ方向に貫通された第 1の中空部を有し、

前記第 1の中空部の一方の端部から前記第 1種ねじ部材が揷通されたことを特徴と する請求項 3記載のプローブカード。

[6] 前記基板に固着され、前記インターポーザおよび前記スペーストランスフォーマに 圧力を加えて保持する保持部材と、

前記保持部材に固着され、前記プローブヘッドの表面であって前記複数のプロ一 ブが突出する表面の縁端部近傍を全周に渡って前記基板の方向へ押さえ付けるリ 一フスプリングと、

をさらに備えたことを特徴とする請求項 1〜5のいずれか一項記載のプローブカード

[7] 前記インターポーザは、

導電性材料から成り、軸線方向に伸縮自在な複数の接続端子と、

絶縁性材料から成り、前記複数の接続端子を個別に収容する複数の孔部が形成さ れたハウジングと、

を有することを特徴とする請求項 1〜5のいずれか一項記載のプローブカード。

[8] 前記接続端子は、

先細の先端形状をそれぞれ有する第 1および第 2の針状部材と、

前記第 1および第 2の針状部材の各軸線方向を一致させて伸縮自在に連結するコ ィル状のばね部材と、

を有することを特徴とする請求項 7記載のプローブカード。

[9] 前記ばね部材は、

前記孔部において湾曲可能であり、当該湾曲を生じることによって前記第 1および 第 2の針状部材のいずれかと接触する密着巻き部を有することを特徴とする請求項 8 記載のプローブカード。

[10] 前記接続端子はコイル状をなし、

前記軸線方向の両端側に向けて先細となるように各々密着巻きされた一対の電極 ピン部と、

前記一対の電極ピン部の間に介在して前記一対の電極ピン部を連結するコイルば ね部と、

を有することを特徴とする請求項 7記載のプローブカード。

[11] 前記コイルばね部は、 当該接続端子の軸線方向の中間に設けられた密着巻き部と、

前記密着巻き部の一端側に設けられた定常巻き部と、

前記密着巻き部の一端側であって前記定常巻き部が設けられた側とは異なる端部 側に設けられ、前記定常巻き部よりも粗く巻かれた粗巻き部と、

力も成ることを特徴とする請求項 10記載のプローブカード。

[12] 前記基板と前記スペーストランスフォーマとを締結する第 2の締結手段をさらに備え たことを特徴とする請求項 1〜5のいずれか一項記載のプローブカード。

[13] 前記第 2の締結手段は、前記補強部材および前記スペーストランスフォーマの少な くともいずれか一方に挿通される一つまたは複数の第 2種ねじ部材を含むことを特徴 とする請求項 12記載のプローブカード。

[14] 前記一つの第 2種ねじ部材、または前記複数の第 2種ねじ部材のいずれか一つは

、前記スペーストランスフォーマの重心を通過して前記スペーストランスフォーマを貫 通することを特徴とする請求項 13記載のプローブカード。

[15] 前記基板の表面であって前記インターポーザが積層された部分の表面から当該基 板を貫通して埋め込まれ、前記第 1のポスト部材と同じ高さを有するとともに、当該高 さ方向に貫通され、この貫通によって生じた側面にねじ山が設けられた第 2の中空部 を有する第 2のポスト部材を前記第 2種ねじ部材と同じ数だけ備え、

前記第 2の中空部の両端開口面から異なる前記第 2種ねじ部材が螺着されたことを 特徴とする請求項 13記載のプローブカード。

[16] 前記基板の表面であって前記インターポーザが積層された部分の表面から当該基 板を貫通して埋め込まれ、前記第 1のポスト部材と同じ高さを有するとともに、当該高 さ方向に貫通された第 2の中空部を有する第 2のポスト部材を前記第 2種ねじ部材と 同じ数だけ備え、

前記第 2の中空部の一方の端部から前記第 2種ねじ部材が揷通されたことを特徴と する請求項 13記載のプローブカード。

[17] 前記第 2種ねじ部材は、

一端が前記スペーストランスフォーマの表面にろう付けされたボルトと、 前記ボルトの他端に締結されるナットと、 を有することを特徴とする請求項 13記載のプローブカード。

[18] 前記基板の表面であって前記インターポーザが積層された部分の表面から当該基 板を貫通して埋め込まれ、前記第 1のポスト部材と同じ高さを有するとともに、当該高 さ方向に貫通された第 2の中空部を有する第 2のポスト部材を前記第 2種ねじ部材と 同じ数だけ備え、

前記第 2の中空部の一方の端部から前記ボルトが挿通されたことを特徴とする請求 項 17記載のプローブカード。

[19] 前記インターポーザは、

導電性材料から成り、軸線方向に伸縮自在な複数の接続端子と、

絶縁性材料から成り、前記複数の接続端子を個別に収容する複数の孔部が形成さ れたハウジングと、

を有することを特徴とする請求項 12記載のプローブカード。

[20] 前記接続端子は、

先細の先端形状をそれぞれ有する第 1および第 2の針状部材と、

前記第 1および第 2の針状部材の各軸線方向を一致させて伸縮自在に連結するコ ィル状のばね部材と、

を有することを特徴とする請求項 19記載のプローブカード。

[21] 前記ばね部材は、

前記孔部において湾曲可能であり、当該湾曲を生じることによって前記第 1および 第 2の針状部材のいずれかと接触する密着巻き部を有することを特徴とする請求項 2 0記載のプローブカード。

[22] 前記接続端子はコイル状をなし、

前記軸線方向の両端側に向けて先細となるように各々密着巻きされた一対の電極 ピン部と、

前記一対の電極ピン部の間に介在して前記一対の電極ピン部を連結するコイルば ね部と、

を有することを特徴とする請求項 19記載のプローブカード。

[23] 前記コイルばね部は、 当該接続端子の軸線方向の中間に設けられた密着巻き部と、

前記密着巻き部の一端側に設けられた定常巻き部と、

前記密着巻き部の一端側であって前記定常巻き部が設けられた側とは異なる端部 側に設けられ、前記定常巻き部よりも粗く巻かれた粗巻き部と、

力も成ることを特徴とする請求項 22記載のプローブカード。