WO2007123150A1

WO2007123150A1 - プローブカード及びガラス基板の穴あけ方法

Info

Publication number: WO2007123150A1
Application number: PCT/JP2007/058420
Authority: WO
Inventors: Kiyoshi Takekoshi; Shinjiro Watanabe
Original assignee: Tokyo Electron Limited
Priority date: 2006-04-18
Filing date: 2007-04-18
Publication date: 2007-11-01
Also published as: TWI328685B; TW200809209A

Abstract

【課題】プローブカードの同一領域の支持板において、従来よりも多数のプローブピンを含むようにガイド孔を形成し、プローブピンの位置精度及びそのガイド孔の位置精度と寸法精度を高く形成する。【解決手段】支持板のガイド孔は、その水平断面形状が四角形であり、ガイド孔において対向する側面に各々複数の溝部を有する。溝部は対向して配置され、ガイド孔内の対向する溝部間の領域が挿入部を構成する。各挿入部にプローブピンが挿入されている。プローブピンを挿入する挿入部が一つのガイド孔に複数設けられているので、従来のガイド孔よりも多数のプローブピンを配置することができる。

Description

明細書

プローブカード及びガラス基板の穴あけ方法

技術分野

[0001] 本発明は、プローブカード及びガラス基板の穴あけ方法に関する。

背景技術

[0002] 例えば半導体ウェハ上に形成された IC、 LSIなどの電子回路の電気的特性の検查は、プローブ装置に装着されたプローブカードを用いて行われている。いわゆるポゴピンタイプのプローブカードは、通常、多数の針状のプローブピンを支持する、コンタクタゃガイド板と呼ばれる支持板と、当該支持板と電気的に接続されている回路基板を有している。支持板は、プローブピンの先端接触部が突出している下面がウェハに対向するように配置され、回路基板は支持板の上面に重ねられて配置されて、る。ウェハ上のデバイスの電気的特性の検査は、複数のプローブピンの先端接触部をデバイスの電子回路の電極に接触させ、回路基板を通じて各プローブピンから当該電極に対して検査用の電気信号を印加することにより行われている。プローブピンは、支持板に形成されたガイド孔の中に上下方向にスライド自在に収容されている。そして従来は、ガイド孔の水平断面形状が円形であった (特許文献 1)。

特許文献 1 :特開 2004— 156969号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] し力しながらガイド孔の水平断面形状が円形であると、近年の高集積ィ匕デバイスに対応できない。すなわち、ガイド孔の形状が円孔だと、孔と孔とのピッチを狭くさせようとする場合、微細な孔の場合には、孔の直径にかかわらず孔あけ加工上最低限必要となる円孔と円孔との間の隔壁の間隔は変わらないので、孔の直径を極端に小さくしなければならない。し力し孔あけカ卩ェとポゴピンの小型化には限界があり、また高集積ィ匕に対応して隣接するプローブピン間のピッチを狭くしょうとしても限界があった。

[0004] し力も弹性材として使用しているコイルスプリングは円形のガイド孔内に納めるのには適してはいるが、全長が長くなつてしまい、その分インダクタンスが大きくなつて、微弱な検査信号にとっては好ましくなぐまた精細な測定には不利であった。さらにまた周辺のノイズを拾!、やすヽと、う面も否めなかった。それらを防止するには構造的にポゴピンが大型化してしまい、高集積ィ匕には対応できな力た。

[0005] 本発明は、力かる点に鑑みてなされたものであり、同一領域の支持板において従来よりも狭ピッチで高、位置精度にプローブピンを収容できるガイド孔を形成して、高集積ィ匕デバイスの検査を精細に行うことを目的としている。

課題を解決するための手段

[0006] 前記目的を達成するため、本発明においては、回路基板と、当該回路基板の下に配置されてプローブピンを支持する支持板とを有し、被検査体の電気的特性を検査するために使用されるプローブカードであって、前記支持板に形成されたガイド孔内にプローブピンが挿入され、当該プローブピンの先端は前記支持板の下方に突出し

、前記ガイド孔は、複数の前記プローブピンの挿入部を並列に有することを特徴としている。

[0007] このように一つのガイド孔に複数のプローブピンを挿入する挿入部が複数設けられているので、本発明のプローブカードには、従来の円形のガイド孔を有するプローブカードよりも狭ピッチにプローブピンを配置することができる。また、一つのガイド孔に並列された複数の挿入部にプローブピンが挿入されるので、プローブピンを高!、位置精度で配置することができる。

[0008] さらに前記プローブカードの前記ガイド孔は、当該ガイド孔の水平断面形状が四角形であり、当該ガイド孔の対向する側面に各々複数の溝部を有し、当該溝部は対向して設けられ、前記挿入部は当該ガイド孔内の当該対向する溝部間の孔であり、当該揷入部には前記プローブピンが挿入されて、てもよ、。

[0009] ガイド孔が前記形状を有することより、プローブピンは例えば波型のスプリングを使用することができ、コイルスプリングよりも太くかつ全長を短くしてインダクタンスを小さくすることができる。また、プローブピンは、ガイド孔の上端縁部に係止される係止部を有する構成としてもよい。

[0010] 前記ガイド孔の水平断面形状の四角形は、特に長方形とすることで、同一領域内にお、てより狭ピッチのプローブピンを配置することが可能である。例えば幅 300 μ mの長方形のガイド孔において、対向する側面に 60 m X 50 mの対向する溝部を形成することができる。この対向する溝部間の挿入部にプローブピンが挿入され、 100 μ m間隔で並列に配置することが可能である。

[0011] また前記ガイド孔は、前記支持板を貫通して設けられた榭脂層に形成されて、てもよい。このようにガイド孔の外周に榭脂が形成されることにより、支持板の材料に例えば切削加工性の悪、ガラス基板を用いても、微細なガイド孔を形成することが容易である。

[0012] また前記支持板には、 1本のプローブピンが挿入される他のガイド孔がさらに形成されていてもよい。

[0013] ところで前記形状のガイド孔を形成するためには、プローブピンが挿入される支持板に微細な穴をあける必要がある。し力しながら、従来より一般的に用いられているドリル加工や、超音波加工、ブラストカ卩ェなどの機械力卩ェ、レーザー加工では、微細な前記形状のガイド孔を高、位置精度と寸法精度で形成することは困難である。そこで本発明にお、ては、支持板に例えばパイレックスガラス (米国コーユング社の登録商標）に代表されるホウケィ酸ガラスの基板を用い、次のような工程を経てガラス基板上に前記形状のガイド孔を形成する。

[0014] すなわち、まずプローブピンが挿入される挿入部を並列に複数有する穴の型を、型立て基板に設けられた孔に立設させる。そして上面が開口した容器にガラス基板を収容し、前記型立て基板の前記型が前記容器内のガラス基板側に向くように、前記型立て基板を前記ガラス基板に対向配置する。次、で前記容器内のガラス基板をカロ熱し、前記ガラス基板を溶融させ、溶融したガラス基板に前記型立て基板を接近させて、前記型立て基板の前記型を前記ガラス基板内に挿入する。そして前記型が前記ガラス基板に挿入された状態で、前記容器内のガラス基板を冷却し前記ガラス基板を固化させる。その後前記ガラス基板を前記容器カゝら取り出して、ガラス基板に挿入されて!/ヽる型を除去する。そして前記型が除去された前記ガラス基板の下面を研磨して、前記ガイド孔を形成するのである。なお、型立て基板とは、型を立設するための基板である。また、前記型は、当該型の水平断面形状が四角形であり、当該型にお V、て対向する一組の側面に複数の対向する凸部を有して、てもよ!/、。 [0015] 前記型の水平断面形状の四角形は、特に長方形とすることで、同一領域内においてより狭ピッチのプローブピンを配置することが可能である。

[0016] 前記孔は、前記型に適合した形状であってもよい。これにより、より確実に型立て基板に型を立設することができる。

[0017] また、前記孔は、エッチングによって型立て基板に形成されてもよい。これにより、より高精度に孔を型立て基板に形成することができる。

[0018] 前記型をガラス基板に挿入する工程は、昇降自在な保持部材によって前記型立て基板を保持し、前記保持部材によって所定の速度で型立て基板を下降させること〖こより行なわれてもよい。また前記容器のガラス基板を加熱する際に、前記型立て基板ちカロ熱してちょい。

[0019] 前記型立て基板は、例えばシリコン基板によって構成できる。また前記容器は、力一ボンにより形成されていてもよい。カーボンは、熱伝導性に優れ、かつ熱膨張率がホイケィ酸ガラスと同等またはそれ以下のものを用いる。したがって、加熱時に容器の熱をガラス基板に効率的に伝えることができ、またカーボンは素材の粒子間に間隙があり、ガラス基板内の気泡が抜けやすい。さらにカーボンは、ガラス基板に接着しないので、ガラス基板を容器力も簡単に取り出すことができる。前記型は、前記ガラス基板の加熱温度に対する耐熱性を有する材質で形成されて!ヽることが好ま、。

[0020] 型を除去するにあたっては、例えば液体によって型を溶融して前記ガラス基板から除去されるようにしてもよい。かかる場合、例えば型を金属で構成し、前記液体に王水を用いるようにしてもよい。型の材料には、例えばタングステン、ステンレス鋼、モリブデン、ニッケル又はニッケル合金を使用することができる。

[0021] また型を除去するにあたっては、例えば型を燃焼して前記ガラス基板から除去されるよう〖こしてもよい。かかる場合、例えば型の材料にカーボンを使用することができる

[0022] また、プローブカードの支持板であるガラス基板に、プローブピンを挿入する挿入部を並列に複数有するガイド孔を形成するにあたっては、ガラス基板に前記ガイド孔より大きい水平断面を有する仮穴を形成する工程と、溶融した榭脂を前記仮穴に充填し、その後当該榭脂を固化する工程と、前記固化した榭脂に前記ガイド孔を形成する工程と、を有するガラス基板の穴あけ方法を用いてもよい。この方法によれば、榭脂はガラス基板に比べて極めて切削加工性が良好なので、例えば機械加工を用いても、容易に微細なガイド孔を形成することができる。したがって、ガラス基板の所定の位置に、所定の寸法のガイド孔を、高い位置精度と寸法精度で形成することができる。なお、前記ガイド孔は、当該ガイド孔の水平断面形状が四角形であり、当該ガイド孔にお、て対向する側面に各々複数の溝部を有し、当該溝部は対向して設けられ、前記挿入部は当該ガイド孔内の当該対向する溝部間の孔であってもよい。

[0023] また、プローブカードの支持板であるガラス基板に、プローブピンを挿入する挿入部を並列に複数有するガイド孔を形成するにあたっては、ガラス基板に前記ガイド孔より大きい水平断面を有する仮穴を形成する工程と、前記仮穴に適合した形状を有するダミー型を前記仮穴の下部に挿入する工程と、溶融した榭脂を前記ダミー型の上方の仮穴に充填し、その後当該榭脂を固化する工程と、前記ダミー型を前記仮穴から取り除く工程と、前記固化した榭脂に前記ガイド孔を形成する工程と、を有するガラス基板の穴あけ方法を用いてもよい。この方法によれば、仮穴の上部のみをカロェしてガイド孔を形成すればよぐガイド孔をさらに容易に形成することができる。また、榭脂は仮穴の上部のみに充填すればよぐ必要な榭脂の量を少なくすることができる。なお、前記ガイド孔は、当該ガイド孔の水平断面形状が四角形であり、当該ガイド孔において対向する側面に各々複数の溝部を有し、当該溝部は対向して設けられ、前記挿入部は当該ガイド孔内の当該対向する溝部間の孔であってもよい。

[0024] さらに、プローブカードの支持板であるガラス基板に、プローブピンを挿入する挿入部を並列に複数有するガイド孔を形成するにあたっては、ガイド基板に前記ガイド孔より大きい水平断面を有する仮穴を形成する工程と、前記仮穴に前記ガイド孔の形状に適合した型を一方の面カゝら挿入する工程と、溶融した榭脂を前記仮穴と型の隙間に充填し、その後当該榭脂を固化する工程と、前記樹脂に挿入された型を取り除く工程と、前記ガラス基板の他の面を研磨し、前記ガラス基板の型を取り除いた位置に前記ガイド孔を形成する工程と、を有するガラス基板の穴あけ方法を用いてもょヽ。この方法によれば、榭脂はガラス基板に比べて溶融時の粘性が低いので、溶融した榭脂を仮穴と型の間に隙間なく充填することができ、容易に微細なガイド孔を形成することができる。なお、前記ガイド孔は、当該ガイド孔の水平断面形状が四角形であり、当該ガイド孔において対向する側面に各々複数の溝部を有し、当該溝部は対向して設けられ、前記挿入部は当該ガイド孔内の当該対向する溝部間の孔であってちょい。

[0025] 前記型の挿入にあたっては、型を立設させる治具を用いて挿入し、当該治具は前記榭脂が固化した後に取り除いてもよい。この場合の型の挿入には、ガラス基板の下面側に型立て治具を配置し、その後この型立て治具に型を立てるようにして、型を仮穴に挿入してもよい。また、予め型立て治具に型を立設させておき、この型立て治具をガラス基板の下面側から近づけて、各型を同時に仮穴に挿入してもよい。いずれにしても、型を仮穴内の所定の位置に正確に配置することができるので、ガラス基板の所定の位置に正確にガイド孔を形成することができる。

発明の効果

[0026] 本発明によれば、一つのガイド孔にプローブピンを装着する挿入部を並列して複数設けて、るので、同一領域の支持板にぉ、て従来よりも狭ピッチで多数のプローブピンを装着することができ、プローブピンを高い位置精度で配置することができる。また、ガイド孔の位置精度と寸法精度を高く形成することもできる。これによつて、高集積ィ匕デバイスの検査を精細に行うことができる。また、狭ピッチでありながら、プローブピンの厚さを厚くすることができるため、プローブピンの設計自由度が増し、信頼性の高ヽプローブを製作できる。

図面の簡単な説明

[0027] [図 1]実施の形態に力かるプローブカードの側面図である。

[図 2]図 1のプローブカードに使用された支持板の平面図である。

[図 3]プローブピンがガイド孔に挿入された様子を示すガイド孔の平面図である。

[図 4]プローブピンがガイド孔に挿入された様子を示すガイド孔の立て断面図である。

[図 5]プローブピンの接触部がウェハ上の被測定対象に接触し、プローブピンの係止部の接触部が回路基板に接触している様子を示す説明図である。

[図 6]穴あけ装置の構成の概略を示す縦断面図である。

[図 7]シリコン基板の斜視図である。圆 8]穴あけピンが固定されたシリコン基板の縦断面図である。

圆 9]ガラス基板にガイド孔を形成する工程を示す説明図であり、 (a)は保持部材にシリコン基板を取り付けた様子を示し、（b)はガラス基板を溶融させた状態を示し、 (c )はピンを溶融したガラス基板内に進入させた様子を示し、 (d)は、保持部材によるガラス基板の吸着を解除した様子を示して、る。

圆 10]図 9に続くガラス基板にガイド孔を形成する工程を示し (a)は、容器からガラス基板を取り出した様子を示し、 (b)はシリコン基板を取り去りピンを除去した様子を示し、（c)はガラス基板の下面を研磨してガイド孔を完成させた様子を示している。

[図 11]他の実施の形態に力かる穴あけ装置の構成の概略を示す縦断面図である。

[図 12]他の実施の形態に力かる支持板の平面図である。

[図 13]他の実施の形態に力かる支持板の平面図である。

[図 14]他の実施の形態に力かる支持板の平面図である。

[図 15]他の実施の形態に力かる支持板の平面図である。

圆 16]支持板のガイド孔の形成工程を示した説明図であり、 (a)は仮穴を形成した様子を示し、（b)は榭脂層を形成した様子を示し、（c)はガイド孔を完成させた様子を示している。

圆 17]支持板のガイド孔の形成工程を示した説明図であり、 (a)は仮穴を形成した様子を示し、（b)は仮穴にダミー型を挿入した様子を示し、（c)はダミー型の上方の仮穴に榭脂層を形成した様子を示し、 (d)はガイド孔を完成させた様子を示している。圆 18]支持板のガイド孔の形成工程を示した説明図であり、 (a)は仮穴を形成した様子を示し、（b)は仮穴に型を挿入した様子を示し、（c)は仮穴と型の隙間に榭脂層を形成した様子を示し、（d)は型立て基板を取り除いた様子を示し、（e)は型を取り除いた様子を示し、 (f)はガイド孔を完成させた様子を示している。

符号の説明

1 プローブカード

2 回路基板

3 支持板

5 ガイド孔 11 プローブピン

13 係止部

50 シリコン基板

80 穴あけ型

200 樹脂層

201 他のガイド孔

210 仮穴

220 ダミー型

230 型立て治具

231 型

発明を実施するための最良の形態

[0029] 以下、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図 1は、本実施の形態にかかるプローブカード 1の側面の概略を示しており、このプローブカード 1は、回路基板 2と、当該回路基板 2の下面に配置される支持板 3とを有している。なおプローブ力ード 1全体は、載置台 4上に載置された被検査体であるウェハ Wと対向して平行になるように図示しな!ヽプローブ装置に支持される。

[0030] 支持板 3は、ガラス板からなり、図 2に示したように全体としては略円板形状をなし、載置台 4上のウェハ Wに対向する中央部には、複数のガイド孔 5が形成されている。

[0031] ガイド孔 5は、図 3に示すとおり、孔の水平断面形状が四角形であり、孔の対向する側面に各々複数の溝部 5aを有し、溝部 5aは対向して設けられている。ガイド孔 5においては対向する溝部 5aの間の領域に挿入部 5bが形成され、この挿入部 5b内にプローブピン 11が挿入される。本実施の形態におけるガイド孔 5は幅 Dが 300 μ mで、溝部 5aが Aは 50 μ m、 Bは 60 μ mの大きさでさらに 100 μ mのピッチ Ρで配置されている。

[0032] プローブピン 11は、図 4に示すとおり、弾性部 12と弾性部 12の上端部にある係止部 13とが一体となった構成を有して、る。弾性部 12は帯状で波型形状をなして、る。弾性部 12の下端部は略 C型に成型され、この弾性部 12の先端にウェハ Wと接触する接触部 12aが設けられて、る。係止部 13はガイド孔 5の溝部 5aの幅 Dよりも長く、プローブピン 11をガイド孔 5内に挿入した際には、係止部 13がストッパーとして機能する。この係止部 13の上面に回路基板 2と接触する接触部 13aが設けられている。本実施の形態におけるプローブピン 11は長さ Eが 1500 m、弾性部 12の厚さが 5 0 μ mである。

[0033] 支持板 3の下面側には接触部 12aが突出して、図 5に示すとおり、ウェハ W上の所定箇所、例えば形成されたデバイスの電極部と接触している。支持板 3の上面側には、弾性部 13の接触部 13aが突出して回路基板 2の所定の接触部 2aと接触している。そして、ウェハ W上の電極部と回路基板 2上の接触部 2aとが電気的に導通する。

[0034] このようなガイド孔 5は、例えば以下のようにして形成することができる。図 6は、ガイド孔 5をガラス基板に形成するための穴あけ装置 21の構成の概略を示しており、この穴あけ装置 21は、支持板 3となるガラス基板 22を収容する容器 23を備えている。容器 23は、上面が開口し縦断面が凹型の箱状に形成されている。容器 23の内側の側面は、容器 23の底面から開口面に近づくにつれて容器 23の内径が次第に大きくなるようにテーパ形状に形成されている。容器 23は、ガラス基板 22よりも線膨張係数がわずかに小さ!/ヽ材料で、なおかつ熱伝導性が良好でガラス基板 22と融着しなヽ材質、例えばカーボンで形成されている。これにより、冷却時の縮小により容器 23内のガラス基板 22が破損したり、冷却後に容器 23からガラス基板 22が取り出せなくなることが防止できる。

[0035] 容器 23は、支持部材 30に支持されて加熱容器 31内に収容されている。加熱容器 31は、例えば上面が開口し底面が閉口した略円筒状に形成されている。加熱容器 3 1は、例えば石英ガラスにより形成されている。加熱容器 31の上面開口部は、蓋体 3 2によって気密に閉鎖されている。蓋体 32は、例えばセラミックスにより形成されている。

[0036] 加熱容器 31の周囲には、電力の供給によって発熱するヒータ 33が配置されている。ヒータ 33は、例えば加熱容器 31の外側面と下面に配置されている。加熱容器 31 は、断熱材によって形成された外力バー 34によって覆われている。上記ヒータ 33は、外力バー 34と加熱容器 31の間に介在されている。

[0037] 蓋体 32の中央部には、上下方向に貫通する貫通孔 32aが形成されている。貫通孔 32aには、蓋体 32の上方から加熱容器 31内まで上下方向に延伸するシャフト 40が揷通している。シャフト 40は、例えばセラミックスにより形成されている。シャフト 40は、例えば中空に形成されている。

[0038] シャフト 40の下端部には、例えば厚みのある四角形板の形状を持った保持部材 41 が取り付けられている。保持部材 41の下面 41aは、水平に形成されている。保持部材 41の下面 41aには、吸引口 41bが形成されている。吸引口 41bは、図 6に示すようにシャフト 40内を通過する真空ライン 42によって、図示しない真空ポンプなどの負圧発生装置に連通している。この吸引口 41bからの吸引を動 ·停止することにより、図 7 にも示した型立て基板としてのシリコン基板 50を保持部材 41の下面 41 aに着脱できる。

[0039] シャフト 40の上端部は、蓋体 32の上方に配置されたモータなどの昇降駆動部 60 に接続されている。昇降駆動部 60は、例えば蓋体 32の上面に設置された支持体 61 上に支持されている。昇降駆動部 60は、例えば制御部 62によって動作を制御されている。昇降駆動部 60は、シャフト 40を上下動させることで、保持部材 41を上下動させて、保持部材 41に保持されたシリコン基板 50を容器 23内のガラス基板 22に対して進退させることができる。シリコン基板 50の昇降速度、昇降位置は、制御部 62によつて制御されている。

[0040] 例えば蓋体 32と昇降駆動部 60との間のシャフト 40には、例えば円盤状のフランジ 70が取り付けられている。フランジ 70と蓋体 32との間には、伸縮自在なベローズ 71 が介在されている。このべローズ 71には、図示しない冷却機構が設けられており、加熱容器 31側の熱が昇降駆動部 60側に伝わることを抑制している。なお、上記真空ライン 42は、フランジ 70から外部の負圧発生装置に接続されて、る。

[0041] 穴あけ装置 21には、加熱容器 31内に所定のガスを供給するガス供給管 75が設けられている。ガス供給管 75は、例えば加熱容器 31の側面に接続されている。ガス供給管 75は、図示しないガス供給源に通じている。本実施の形態においては、ガス供給源には、窒素ガスが封入されており、加熱容器 31内には、ガス供給管 75を通じて窒素ガスが供給される。

[0042] 次に、上記穴あけ装置 21を用いたガイド孔の形成工程について説明する。本実施の形態では、ノィレックスガラス (コーユング社の登録商標）などのホウケィ酸ガラスのガラス基板に対し、図 3に示したガイド孔 5を形成する場合を例に採って説明する。

[0043] 先ず、図 7に示すように方形のシリコン基板 50の所定の位置には、複数の孔 50aが形成されている。孔 50aはその水平断面形状が四角形であり、孔 50aの対向する側面に各々複数の溝部 50bが形成され、この溝部 50bは対向して設けられている。これらの各孔 50aに、孔 50aの形状に適合した周面を有する穴あけ型 80が挿入される。穴あけ型 80の水平断面形状はガイド孔 5の水平断面形状と一致しており、本実施の形態における穴あけ型 80の高さ Fは例えば 10000 μ mである。

[0044] シリコン基板 50の孔 50aは、例えばフォトリソグラフィー技術によるドライエッチング加工により形成される。孔 50aは 2 m以内の位置精度と寸法精度を備えている。孔 50aは、挿入される穴あけ型 80よりも僅か〖こ大きなサイズで形成される。シリコン基板 50の孔 50aの配置や数は、最終的にガラス基板 22に形成されるガイド孔 5の位置に応じて適宜設定される。なお、孔 50aの形成方法はドライエッチング加工に限られない。また、孔 50aは貫通孔でなくてもよい。

[0045] 穴あけ型 80は、例えば後述する加熱時の温度、例えば 1000°Cに対する耐熱性を有し、例えばタングステン、ステンレス鋼、モリブデン、ニッケル又はニッケル合金などの金属により形成されている。穴あけ型 80は、例えばエッチングカ卩ェにより形成される。また、穴あけ型 80は、例えば機械加工ゃ電铸により形成されてもよい。

[0046] 穴あけ型 80がシリコン基板 50に挿入されると、例えば図 8に示すようにシリコン基板 50に、接着剤 Lが塗布され、穴あけ型 80がシリコン基板 50に固定される。なお、この穴あけ型 80の固定は、例えば圧入による嵌合により行われてもよい。

[0047] 穴あけ型 80が固着されたシリコン基板 50は、図 6に示すように穴あけ型 80を下に向けた状態で、穴あけ装置 21内の保持部材 41の下面 41aに吸着保持される。このシリコン基板 50の吸着は、吸引口 41bからの吸引により行われる。

[0048] 一方、穴あけ装置 21の容器 23には、方形で平板形状のガラス基板 22が収容される。ガラス基板 22が容器 23内に収容されると、ガス供給管 75から加熱容器 31内に窒素ガスが供給され、加熱容器 31内が窒素雰囲気に維持される。この際、加熱容器 31内は、外部に対して陽圧に維持され、外気が加熱容器 31内に流入することを防止する。

[0049] 次に、図 9 (a)に示すようにシリコン基板 50とガラス基板 22とが近接された状態で、ヒータ 33の発熱により加熱容器 31内が昇温される。これにより、容器 23内のガラス基板 22が軟ィ匕点より高い約 1000°Cに加熱される。このとき、シリコン基板 50と穴あけ型 80もガラス基板 22と同程度の温度に昇温される。

[0050] ガラス基板 22の温度が軟ィ匕点を超えると、ガラス基板 22が溶融し始める（図 9 (b) ) 。ガラス基板 22が溶融し始めると、制御部 62により昇降駆動部 60が作動し、保持部材 41が所定の速度で所定の位置まで下降する（図 9 (c) )。これにより、シリコン基板 50の穴あけ型 80がガラス基板 22内の所定の深さまで挿入される。その後、ヒータ 33 による発熱が停止され、穴あけ型 80が溶融したガラス基板 22に挿入された状態で、ガラス基板 22が冷却され、固化される。このときの冷却は、加熱時の温度変動より緩やかに行われる。また、この冷却は、保持部材 41がシリコン基板 50を保持した状態で行われる。

[0051] ガラス基板 22が冷却され固化されると、保持部材 41の吸引口 41bの吸引が停止され、昇降駆動部 60により保持部材 41が上昇して、シリコン基板 50から保持部材 41 が退避する（図 9 (d) )。

[0052] 次に例えば図 10 (a)に示すようにガラス基板 22は、穴あけ型 80とシリコン基板 50 が取り付けられた状態で、加熱容器 31から取り出される。次いで例えば王水などの薬液に浸漬され、穴あけ型 80が溶融される（図 10 (b) )。こうしてガラス基板 22から穴あけ型 80とシリコン基板 50が除去され、ガラス基板 22の上面に穴 100が形成される

[0053] その後、例えばガラス基板 22の下面が研磨され、ガラス基板 22の穴 100が貫通する。こうして、ガラス基板 22に、図 3に示したガイド孔 5が形成される（図 10 (c) )。この後、必要に応じてガラス基板 22の上面が研磨される。

[0054] 以上の工程によれば、フォトリソ技術を用いてシリコン基板 50には、高い位置精度と寸法精度を有する孔 50aが複数形成され、その孔 50aに立設された穴あけ型 80によつて、ガラス基板 22に穴 100が形成されるので、高い位置精度と寸法精度を有するガイド孔 5を、支持板 3としてのガラス基板 22に容易に形成できる。 [0055] また、穴あけ型 80にカーボンを用いてもよい。穴あけ型 80は、例えば切削によって、ガイド孔 5の形状に加工することができる。本発明の実施形態によると、穴あけ型 80 に例えばタングステン、ステンレス鋼、モリブデン、ニッケル又はニッケル合金などの金属を用いた場合は、穴あけ型 80を固化したガラス基板 22から除去する際に、例えば王水などの薬液に浸漬し、穴あけ型 80を溶融する。一方、穴あけ型 80にカーボンを用いる場合は、カーボンを燃焼させることにより、穴あけ型 80をガラス基板 22から除去することができる。カーボンの燃焼温度は約 400°C以上であり、ガラス基板 22のひずみ点である 510°Cよりも低ぐガラス基板 22を変形させることなく穴あけ型 80だけを燃焼させることが可能である。

[0056] 穴あけ基板 80にカーボンを用いる場合、ガラス基板の穴あけ装置として、図 11に示した穴あけ装置 110を用いてもよい。穴あけ装置 110は、本発明の実施形態である穴あけ装置 21に、穴あけ基板 80を燃焼させるための酸素供給管 76を加えた装置である。酸素供給管 76は、加熱容器 31の側面に接続されている。酸素供給管 76は、図示しない酸素供給源に通じており、加熱容器 31内には、酸素供給管 76を通じて酸素が供給される。

[0057] 穴あけ基板 80がガラス基板 22に挿入され、ガラス基板 22が固化した後（図 9 (d) ) 、穴あけ装置 110を用いて、カーボンである穴あけ基板 80を除去する工程は例えば以下のようにして行われる。

[0058] ガラス基板 22を固化するために約 500°Cまで冷却された加熱容器 31内に、酸素供給管 76から酸素が供給される。これにより、カーボンである穴あけ型 80は燃焼し除去される。この場合、ガラス基板 22は、ひずみ点が 510°Cであるため変形せず形状がそのまま維持される。

[0059] 以上により、穴あけ基板 80にカーボンを使用した場合、穴あけ装置 110の加熱容器 31内で穴あけ基板 80を除去することができる。

[0060] 以上の実施の形態のプローブカード 1の支持板 3に形成されるガイド孔 5は、図 12 に示すように、支持板 3を貫通して形成された榭脂層 200に形成されて、てもよ、。榭脂層 200は、ガイド孔 5より大きい水平断面を有し、その水平断面は例えば略円形である。なお、榭脂層 200は、図 13に示すように、その水平断面が長方形であってもよい。また、ガイド孔 5同士の間隔が比較的小さい場合には、図 14に示すように、これら複数のガイド孔 5が 1箇所の榭脂層 200に形成されていてもよい。さらに支持板 3には、図 15に示すように、ガイド孔 5と例えば水平断面形状が長方形の他のガイド孔 2 01とが混在して形成されていてもよい。他のガイド孔 201はプローブピン 11の間隔が比較的大きい箇所に形成され、他のガイド孔 201には 1本のプローブピン 11が挿入される。そしてガイド孔 5、 201は、榭脂層 200にそれぞれ形成されている。

[0061] このような榭脂層 200に形成されるガイド孔 5は、例えば以下のようにして形成することができる。

[0062] 先ず、図 16 (a)に示すように、支持板 3の所定の位置に、例えばドリルカ卩ェなどの機械加工によって、ガイド孔 5より大きい水平断面を有する仮穴 210を支持板 3を貫通して形成する。

[0063] 次に、約 400°Cで溶融した榭脂を仮穴 210に充填する。その後、図 16 (b)に示すように、充填された榭脂を冷却して固化させ、榭脂層 200を形成する。

[0064] そして図 16 (c)に示すように、固化した榭脂層 200の所定の位置に、例えば機械加ェによって、ガイド孔 5を貫通して形成する。

[0065] 以上の工程によれば、先ず支持板 3に仮穴 210を形成し、この仮穴 210内に設けた榭脂層 200にガイド孔 5を形成するようにしている。榭脂層 200は支持板 3を形成するガラス基板と比べて極めて切削加工性が良好なので、例えば機械加工などを用いても、極めて微小なガイド孔 5を容易に形成することができる。したがって、支持板 3 の所定の位置に、所定の寸法のガイド孔 5を高、位置精度と寸法精度で形成することができる。なお、榭脂層 200の熱膨張率はガラス基板よりも大きいが、本実施の形態のように榭脂層 200は支持板 3の中に形成されて!、るので、その影響は殆どな!/、。なお、榭脂層 200に形成される他のガイド孔 201も以上の工程で形成することができる。

[0066] また、榭脂層 200に形成されるガイド孔 5は、以下のようにして形成してもよい。先ず、図 17 (a)に示すように、前記実施の形態の仮穴 210と同一の仮穴 210を形成する

[0067] 次に、図 17 (b)に示すように、仮穴 210に適合した断面形状を有し、かつ支持板 3 の厚みより短い長さを有するダミー型 220を、仮穴 210の下部に挿入する。ダミー型 220の材料には、例えば銅が用いられる。

[0068] ダミー型 220が仮穴 210の下部に挿入されると、このダミー型 220の上方の仮穴 21 0に、約 400°Cで溶融した榭脂を充填する。その後、図 17 (c)に示すように、充填された榭脂を冷却して固化させ、榭脂層 200を形成する。

[0069] 榭脂層 200が形成されると、ダミー型 220を薬液でエッチングして仮穴 210から取り除く。そして図 17 (d)に示すように、固化した榭脂層 200の所定の位置に、例えば機械カ卩ェによって、ガイド孔 5を貫通して形成する。

[0070] 以上の方法によれば、先ず支持板 3に仮穴 210を形成し、この仮穴 10の下部にダミー型 220を挿入した後、ダミー型 220の上方の仮穴 10に溶融した榭脂を充填し、その後ダミー型 220を取り除、て、固化した榭脂層 200にガイド孔 5を形成するようにしているので、仮穴 10の上部のみをカ卩ェしてガイド孔 5を形成すればよぐガイド孔 5 をさらに容易に形成することができる。また、榭脂層 200は仮穴 210の上部のみに充填すればよぐその樹脂の量を少なくすることができる。この方法は、支持板 3の厚み全部にガイド孔 5を形成しなくても、プローブピン 11を案内することができる場合に有効である。なお、榭脂層 200に形成される他のガイド孔 201も以上の工程で形成することができる。

[0071] さらに、榭脂層 200に形成されるガイド孔 5は、以下のようにして形成してもよい。先ず、図 18 (a)に示すように、前記実施の形態の仮穴 210と同一の仮穴 210を形成する。

[0072] 次に、図 18 (b)に示すように、型立て治具 230を支持板 3の下面と接するように配置する。型立て治具 230の上面には、支持板 3に形成されるガイド孔 5に相対する所定の位置に、ガイド孔 5の寸法と同一の寸法の溝 230aが形成されている。溝 230aは支持板 3を貫通しなヽ浅、溝であり、例えばエッチングによって形成することができる。そしてガイド孔 5に適合する型 231を型立て治具 230の溝 230aを目標にして仮穴 210に挿入し、型 231の先端部を溝 230aに押し入れて立てる。型立て治具 230には、支持板 3と同程度の熱膨張率を有する材料が用いられ、例えばシリコン基板が用いられる。型 231の材料には、後述する榭脂の溶融温度である 400°Cでも変形しない材料が用いられ、例えばニッケル、ニッケル合金、銅、銅合金、アルミニウム又はァルミニゥム合金などの金属が用いられる。

[0073] 型 231が仮穴 210に挿入されると、仮穴 210とこの型 231との隙間に、約 400°Cで溶融した榭脂を充填する。その後、図 18 (c)に示すように、充填された榭脂を冷却して固化させ、榭脂層 200を形成する。

[0074] 榭脂層 200が形成されると、図 18 (d)に示すように型立て治具 230を取り除く。そして型 231が挿入された支持板 3を例えば王水などの薬液に浸漬し、図 18 (e)に示すように型 231を溶融する。

[0075] こうして型 231が取り除かれると、支持板 3の上面を研磨して平坦ィ匕することで、図 6

(f)に示すように榭脂層 200を貫通するガイド孔 5が形成される。

[0076] 以上の方法によれば、先ず支持板 3に仮穴 210を形成し、この型立て治具 230を用いて型 231を仮穴 210に挿入したので、支持板 3に対する型 231の位置が正確に決まる。またその後、仮穴 210と型 231の隙間に榭脂を充填し、型 231を取り除いて、支持板 3の上面を研磨したので、型 231を取り除いた位置に、ガイド孔 5を形成することができる。なお、榭脂層 200に形成される他のガイド孔 201も以上の工程で形成することができる。

[0077] なお、型立て治具 230を用いて型 231を仮穴 210に挿入するにあたって、予め型立て治具 230の全ての溝 230aに型 231を立設させておき、この型立て治具 230を支持板 3の下面側力も近づけて、全ての型 231を同時に仮穴 210に挿入してもよい。

[0078] また、型 231の長さは仮穴 210よりも長ぐ型 231は仮穴 210を貫通するものであつてもよい。

[0079] 以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は力かる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に相到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

産業上の利用可能性

[0080] 本発明は、高集積度の電子デバイスの電気的特性を検査するプローブカードに有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 回路基板と、当該回路基板の下に配置されてプローブピンを支持する支持板とを有し、被検査体の電気的特性を検査するために使用されるプローブカードであって、前記支持板に形成されたガイド孔内にプローブピンが挿入され、当該プローブピンの先端は前記支持板の下方に突出し、

前記ガイド孔は、複数の前記プローブピンの挿入部を並列に有する。

[2] 請求項 1に記載のプローブカードにぉ、て、

前記ガイド孔は、当該ガイド孔の水平断面形状が四角形であり、当該ガイド孔において対向する側面に各々複数の溝部を有し、当該溝部は対向して設けられ、前記挿入部は当該ガイド孔内の当該対向する溝部間の孔であり、当該挿入部に前記プローブピンが挿入されている。

[3] 請求項 2に記載のプローブカードにおいて、

前記ガイド孔は、前記支持板を貫通して設けられた榭脂層に形成されてヽる。

[4] 請求項 2に記載のプローブカードにおいて、

前記四角形は長方形である。

[5] 請求項 1に記載のプローブカードにぉ、て、

前記支持板はガラス基板カゝらなる。

[6] 請求項 1に記載のプローブカードにぉ、て、

前記プローブピンは、前記ガイド孔の上端部に係止される係止部を有する。

[7] 請求項 1に記載のプローブカードにぉ、て、

[8] 請求項 1に記載のプローブカードにぉ、て、

前記支持板には、 1本のプローブピンが挿入される他のガイド孔がさらに形成されている。

[9] プローブカードの支持板である、ガラス基板の穴あけ方法であって、

プローブピンが挿入される挿入部を並列に複数有する穴の型を、型立て基板に設けられた孔に立設する工程と、

上面が開口した容器にガラス基板を収容する工程と、前記型立て基板の前記型が前記容器内のガラス基板側に向くように、前記型立て基板を前記ガラス基板に対向配置する工程と、

前記容器内のガラス基板を加熱し、当該ガラス基板を溶融させる工程と、溶融したガラス基板に前記型立て基板を接近させて、前記型立て基板の前記型を前記ガラス基板内に挿入する工程と、

前記型が前記ガラス基板に挿入された状態で、前記容器内のガラス基板を冷却し当該ガラス基板を固化する工程と、

前記ガラス基板を前記容器から取り出す工程と、

前記ガラス基板に挿入されてヽる前記型を除去する工程と、

前記型が除去された前記ガラス基板の下面を研磨して、当該ガラス基板に穴を形成する工程と、

を有することを特徴とする、ガラス基板の穴あけ方法。

[10] 請求項 9に記載のガラス基板の穴あけ方法において、

前記型は、当該型の水平断面形状が四角形であり、当該型において対向する一組の側面に複数の対向する凸部を有する。

[11] 請求項 10に記載のガラス基板の穴あけ方法において、

前記四角形は長方形である。

[12] 請求項 9に記載のガラス基板の穴あけ方法において、

前記孔は、前記型の形状に適合した形状である。

[13] 請求項 9に記載のガラス基板の穴あけ方法において、

前記孔は、エッチングによって、前記型立て基板に形成される。

[14] 請求項 9に記載のガラス基板の穴あけ方法において、

前記型をガラス基板に挿入する工程は、昇降自在な保持部材によって前記型立て基板を保持し、前記保持部材によって所定の速度で前記型立て基板を下降させることにより行なわれる。

[15] 請求項 9に記載のガラス基板の穴あけ方法において、

前記容器のガラス基板を加熱する際に、前記型立て基板も加熱される。

[16] 請求項 9に記載のガラス基板の穴あけ方法において、前記型立て基板は、シリコン基板である。

[17] 請求項 9に記載のガラス基板の穴あけ方法において、

前記容器は、カーボンにより形成されている。

[18] 請求項 9に記載のガラス基板の穴あけ方法において、

前記型は、前記ガラス基板の加熱温度に対する耐熱性を有する材質で形成されている

[19] 請求項 9に記載のガラス基板の穴あけ方法において、

前記型は、液体により溶融されて前記ガラス基板から除去される。

[20] 請求項 19に記載のガラス基板の穴あけ方法において、

前記型は金属からなり、前記液体は王水である。

[21] 請求項 20に記載のガラス基板の穴あけ方法において、

前記型は、タングステン、ステンレス鋼、モリブデン、ニッケル又はニッケル合金により形成されている。

[22] 請求項 9に記載のガラス基板の穴あけ方法において、

前記型は、燃焼されて前記ガラス基板から除去される。

[23] 請求項 22に記載のガラス基板の穴あけ方法において、前記型はカーボン力もなる。

[24] プローブカードの支持板であるガラス基板に、プローブピンを挿入する挿入部を並列に複数有するガイド孔を形成する、ガラス基板の穴あけ方法であって、

ガラス基板に前記ガイド孔より大きい水平断面を有する仮穴を形成する工程と、溶融した榭脂を前記仮穴に充填し、その後当該榭脂を固化する工程と、

前記固化した榭脂に前記ガイド孔を形成する工程と、を有する。

[25] 請求項 24に記載のガラス基板の穴あけ方法であって、

前記ガイド孔は、当該ガイド孔の水平断面形状が四角形であり、当該ガイド孔において対向する側面に各々複数の溝部を有し、当該溝部は対向して設けられ、前記挿入部は当該ガイド孔内の当該対向する溝部間の孔である。

[26] プローブカードの支持板であるガラス基板に、プローブピンを挿入する挿入部を並列に複数有するガイド孔を形成する、ガラス基板の穴あけ方法であって、

ガラス基板に前記ガイド孔より大きい水平断面を有する仮穴を形成する工程と、前記仮穴に適合した形状を有するダミー型を前記仮穴の下部に挿入する工程と、溶融した榭脂を前記ダミー型の上方の仮穴に充填し、その後当該榭脂を固化するェ程と、

前記ダミー型を前記仮穴力取り除く工程と、

[27] 請求項 26に記載のガラス基板の穴あけ方法であって、

[28] プローブカードの支持板であるガラス基板に、プローブピンを挿入する挿入部を並列に複数有するガイド孔を形成する、ガラス基板の穴あけ方法であって、

ガイド基板に前記ガイド孔より大きい水平断面を有する仮穴を形成する工程と、前記仮穴に前記ガイド孔の形状に適合した型を一方の面力挿入する工程と、溶融した榭脂を前記仮穴と型の隙間に充填し、その後当該榭脂を固化する工程と、前記樹脂に挿入された型を取り除く工程と、

前記ガラス基板の他の面を研磨し、前記ガラス基板の型を取り除いた位置に前記ガイド孔を形成する工程と、を有する。

[29] 請求項 28に記載のガラス基板の穴あけ方法であって、

[30] 請求項 28に記載のガラス基板の穴あけ方法であって、

前記型の挿入にあたっては、型を立設させる治具を用いて挿入し、当該治具は前記榭脂が固化した後に取り除かれる。