JP2016050860A - 検査端子ユニットおよびプローブカードおよび検査端子ユニットの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】検査ピンの位置決め精度が高く、生産性の高い検査端子ユニットを提供すること。
【解決手段】一端に被検査素子に接触する接触部を有し、かつ、他端に基板（３）に接続される接続部（２５）を有する少なくとも２本の検査ピン（２０）と、並設した少なくとも２本の前記検査ピン（２０）を一体に保持する保持部（３０）と、を備えた検査端子ユニット。
【選択図】図２

Description

本発明は、検査端子ユニット、および、この検査端子ユニットを備えるプローブカード、および、この検査端子ユニットの製造方法に関する。

従来、検査端子ユニットとしては、特許文献１に記載のものがある。この従来の検査端子ユニットは、犠牲基板の上に製造され、この犠牲基板上にある間に電子部品の端子に取り付けられる複数のバネ接触要素を有している。

特開２００８−４６１３９号公報

しかしながら、前記従来の検査端子ユニットでは、複数のバネ接触要素を、蝋付け、溶接、あるいは、はんだ付け等の方法で犠牲基板の上に固着しているため、バネ接触要素の位置決め精度にばらつきが生じていた。また、バネ接触要素の位置決め精度を確保しつつ検査端子ユニットを組み立てるためには、時間および労力に加え、作業者の熟練が必要であるため、生産性が低かった。

本発明は、前述の問題に鑑み、検査ピンの位置決め精度が高く、生産性の高い検査端子ユニットを提供することを目的とする。

本発明に係る検査端子ユニットは、一端に被検査素子に接触する接触部を有し、かつ、他端に基板に接続される接続部を有する少なくとも２本の検査ピンと、並設した少なくとも２本の前記検査ピンを一体に保持する保持部と、を備えたことを特徴としている。

本発明に係るプローブカードは、前記検査端子ユニットを備えたことを特徴としている。

本発明に係る検査端子ユニットの製造方法は、相互に接触することなく任意のピッチで並んだ位置関係で、少なくとも２本の検査ピンを電鋳法で形成した後、前記位置関係を維持したままの状態で、絶縁性のある保持部によって一体化することを特徴としている。

本発明の検査端子ユニットによれば、並設した少なくとも２本の検査ピンが、保持部によって一体に保持される。このため、基板に、複数の検査ピンを一体として配置でき、検査ピンを高い精度で位置決めできる。その結果、検査端子ユニットを容易に組み立てることができ、検査端子ユニットの生産性を高めることができる。

本発明のプローブカードによれば、検査ピンの位置決め精度が高く、生産性の高い検査端子ユニットを備えたプローブカードを提供できる。

本発明の検査端子ユニットの製造方法によれば、検査ピンの位置決め精度が高く、生産性の高い検査端子ユニットを製造できる。

本発明の第１実施形態の検査端子ユニットをプローブカードの基板に取り付けた状態を示す斜視図である。 図１の検査端子ユニットの平面図である。 図１の検査端子ユニットの幅狭部側の端部の拡大斜視図である。 図１の検査端子ユニットの製造方法を説明するための断面模式図である。 図１の検査端子ユニットの幅狭部側端部の変形例を示す模式図である。 図１の検査端子ユニットの幅狭部側端部の変形例を示す他の模式図である。 図１の検査端子ユニットの幅広部側端部の第１の変形例を示す模式図である。 図１の検査端子ユニットの幅広部側端部の第２の変形例を示す模式図である。 図１の検査端子ユニットの幅広部側端部の第３の変形例を示す模式図である。 図１の検査端子ユニットの幅広部側端部の第４の変形例を示す模式図である。 図１の検査端子ユニットの幅広部側端部の第５の変形例を示す模式図である。 図１の検査端子ユニットの幅広部側端部の第６の変形例を示す模式図である。 本発明の第２実施形態の検査端子ユニットを示す図であり、（Ａ）が斜視図、（Ｂ）が正面図、（Ｃ）が平面図である。 本発明の第３実施形態の検査端子ユニットを示す図であり、（Ａ）が斜視図、（Ｂ）が正面図、（Ｃ）が平面図である。 本発明の第４実施形態の検査端子ユニットを示す図であり、（Ａ）が斜視図、（Ｂ）が正面図、（Ｃ）が平面図である。 本発明の第５実施形態の検査端子ユニットを示す図であり、（Ａ）が斜視図、（Ｂ）が正面図、（Ｃ）が平面図である。 本発明の第６実施形態のプローブカードを示す平面模式図である。 本発明の第７実施形態のプローブカードを示す平面模式図である。

（第１実施形態）
［構成］
図１は、本発明の第１実施形態の検査端子ユニット１０をプローブカードの基板３に取り付けた状態を示す斜視図である。また、図２は、図１の検査端子ユニット１０の平面図であり、図３は、図１の検査端子ユニット１０の幅狭部側の端部の拡大斜視図である。

第１実施形態の検査端子ユニット１０は、図１〜図３に示すように、複数の検査ピン２０と、この複数の検査ピン２０を保持する保持部３０と、を備えている。検査ピン２０の各々は、電鋳法で形成されており、相互に接触することなく所定のピッチで並んだ位置関係を有している。

検査ピン２０は、図１，図２に示すように、幅狭部２１と、幅広部２２と、幅狭部２１と幅広部２２とに連続している中間部２３とからなり、一体に形成されている。幅狭部２１と幅広部２２とは、同一方向に平行に延在している。

幅狭部２１は、被検査素子２の電極に応じた幅寸法で形成され、その自由端部に突接された接触部の一例としての接点２４を有している。この接点２４は、図３に示すように、検査ピン２０の延在方向において、円弧形状を有し、被検査素子２の電極と接触するように構成されている。

幅広部２２は、前記基板３の被接続部４に応じた幅寸法で形成され、その自由端部に、基板３の被接続部４と接続する接続部２５を有している。

保持部３０は、絶縁性の材料からなり、図３に示すように、幅狭部２１および中間部２３の片面の一部を覆うように配置されている。この保持部３０によって、検査ピン２０が所定のピッチで並設された状態で一体化されている。

検査端子ユニット１０において、複数の検査ピン２０は、隣り合う幅狭部２１の間隔が、一定であり、かつ、隣り合う幅広部２２の間隔が、隣り合う幅狭部２１の間隔よりも大きくなるように、配置されている。検査ピン２０の幅狭部２１のピッチは、例えば、０．１ｍｍであり、幅広部２２のピッチは、例えば、０．５ｍｍである。

［製造方法］
図４は、図１の検査端子ユニットの製造方法を説明するための断面模式図である。

第１実施形態の検査端子ユニット１０の製造方法について、図４を用いて説明する。

まず、導電性平板８１と、この導電性平板８１上に設けられた絶縁性部材８２と、で構成された母型８０に、絶縁性部材８２を貫通して導電性平板８１まで達する複数のキャビティ８３を形成する。この複数のキャビティ８３は、検査端子ユニット１０を構成する各検査ピン２０と同一の形状を有しており、相互に接触することなく、所定のピッチで並設されている。

次に、母型８０を電解槽の中の電解液中に浸漬する。そして、電極（対向電極）を導電性平板８１と対向するように配置し、導電性平板８１と対向電極との間に電圧を印加する。これにより、キャビティ８３から露出する導電性平板８１に、電解液中の金属が電着する。

導電性平板８１と対向電極との間に電圧をさらに印加し続けると、電圧印加方向に向かって、導電性平板８１上に金属が積層していく。そして、金属の層が所定の位置に到達した時点、すなわち、所望の検査ピン２０が形成された時点で、電圧印加を中止する。

続いて、形成された検査ピン２０の周囲に配置されている絶縁性部材８２を取り除いて、この絶縁性部材８２と同一の材料で、検査ピン２０上面（導電性平板８１に接していない面）全体を覆う絶縁膜を形成する。その後、絶縁膜の不要な部分を取り除き、保持部３０を形成して、検査端子ユニット１０の製造を完了する。

前記検査端子ユニット１０は、並設した少なくとも２本の検査ピン２０が、保持部３０によって一体に保持される。このため、プローブカードの基板３に、複数の検査ピン２０を一体に配置でき、検査ピン２０を高い精度で位置決めできる。その結果、検査端子ユニットを容易に組み立てることができ、検査端子ユニット１０の生産性を高めることができる。

また、電鋳法を用いることで、検査ピンの位置決め精度が高く、生産性の高い検査端子ユニット１０を容易に得ることができる。

［変形例］
図５および図６は、図１の検査端子ユニット１０の幅狭部２１側端部の変形例を示す模式図である。また、図７〜図１２は、図１の検査端子ユニット１０の幅広部２２側端部の変形例を示す模式図である。

すなわち、前記検査端子ユニット１０では、全ての幅狭部２１を均一のピッチで配置しているが、これに限らない。例えば、図５に示すように、幅狭部２１の間隔がそれぞれ異なるように、ランダムピッチで配置してもよい。これにより、検査端子ユニット１０の設計の自由度が広がり、様々な被検査素子に対応できる。

また、前記検査端子ユニット１０では、幅狭部２１側の先端が同一直線上に位置するように、検査ピン２０を設けているが、これに限らない。例えば、図６に示すように、平面視において、幅狭部２１側の先端が蛇行するように、検査ピン２０を設けてもよい。これにより、検査端子ユニット１０の設計の自由度が広がり、様々な被検査素子に対応できる。

前記検査端子ユニットでは、全ての検査ピン２０に接触部として接点２４を設けているが、これに限らない。例えば、検査ピン２０毎に大きさの違う接点を設けてもよいし、設点を全く設けなくてもよい。

要するに、検査端子ユニット１０の幅狭部２１側の端部は、被検査素子の電極に接触できる形状および配置であればよく、検査端子ユニット１０の設計に応じて、任意の形状および配置を採用できる。

一方、図７に示すように、検査ピン２０の幅広部２２を覆う第２の保持部１３０を設けてもよい。第２の保持部１３０を設けることによって、相互に接触することなく任意のピッチで並んだ位置関係を維持したままの状態で、検査ピン２０を確実に一体化でき、検査端子ユニット１０の寸法精度を向上できる。

また、図８に示すように、プローブカードの基板３上に設けた位置決め部１３１に、第２の保持部１３０の長手方向の両端を位置決めして固定することにより、検査端子ユニット１０を位置決めするようにしてもよい。これにより、検査端子ユニット１０の位置決め精度を高めることができる。

図９に示すように、検査端子ユニット１０の幅広部２２側の先端が蛇行するように、検査ピン２０を設けてもよい。これにより、検査端子ユニット１０の設計の自由度が広がり、様々なプローブカードの基板に対応できる。また、先端を蛇行させることにより、接続部２５の幅寸法を大きくできる。これにより、図２に示したプローブカードの基板３に対する接続が容易になる。

図１０に示すように、検査ピン２０の接続部２５の各々に、孔４０を設けてもよい。例えば、図２に示したプローブカードの基板３の被接続部４に、孔４０に対応する突起を設けておき、この突起と孔４０とを嵌合することにより、検査端子ユニット１０を基板３に固定するようにしてもよい。これにより、検査端子ユニット１０の位置決め精度を高めることができる。

図１１に示すように、検査ピン２０の幅広部２２側の先端に、搬送用のキャリア５０を一体形成しておいてもよい。このキャリア５０は、幅広部２２との間に幅狭の破断部５１をそれぞれ有し、この破断部５１を破断させることで、検査端子ユニット１０を分離できる。キャリア５０を設けることによって、相互に接触することなく任意のピッチで並んだ位置関係を維持したままの状態で、検査ピン２０を高い位置決め精度で容易に一体化できると共に、検査端子ユニット１０を基板３上に位置決めできる。このため、検査端子ユニット１０の製造誤差の発生を防止でき、位置決め精度を高めることができる。

図１２に示すように、検査ピン２０の接続部２５に、円柱形状の突起６０を形成してもよい。例えば、図２に示すプローブカードの基板３の被接続部４に、突起６０に対応する孔（図示せず）を設け、突起６０と孔とを嵌合することにより、検査端子ユニット１０を基板３に固定してもよい。これにより、検査端子ユニット１０の位置決め精度を高めることができる。

なお、検査端子ユニット１０の幅広部２２側の端部は、プローブカードの基板３に設けられた被接続部４に接続できる形状および配置を有していればよく、検査端子ユニット１０の設計に応じて、任意の形状および配置を採用することができる。

検査端子ユニット１０は、少なくとも２本の検査ピン２０を有していればよく、検査端子ユニット１０の設計等に応じて、２本以上の検査ピン２０を有することができる。

検査ピン２０は、電鋳法で形成される場合に限らず、可能であれば、任意の方法を用いて形成してもよい。

保持部３０は、全ての検査ピン２０を保持して、検査ピン２０を固定できるものであればよく、図１〜図３に示す幅狭部２１および中間部２３の一部を覆う平面形状に限定されない。保持部の形状は、例えば、保持部を形成する材料、あるいは、検査ピンの数および大きさによって、適宜変更できる。

（第２実施形態）
図１３は、本発明の第２実施形態の検査端子ユニット１１０を示す図であり、（Ａ）が斜視図、（Ｂ）が正面図、（Ｃ）が平面図である。

第２実施形態の検査端子ユニット１１０は、接続部１２５を有する複数の検査ピン１２０を、保持部３０で一体化したものである。この接続部１２５は、図１３（Ｂ）に示すように、略Ｕ字状の断面形状を有している。

なお、検査ピン１２０は、接続部１２５を除いて、第１実施形態の検査ピン２０とほぼ同一の構成を有している。このため、第１実施形態と同一部分については、同一参照番号を付して説明を省略する。

（第３実施形態）
図１４は、本発明の第３実施形態の検査端子ユニット２１０を示す図であり、（Ａ）が斜視図、（Ｂ）が正面図、（Ｃ）が平面図である。

第３実施形態の検査端子ユニット２１０は、接点２４を下方（図１４（Ｂ）の下側）に突設した幅狭部２１を有する第１実施形態の検査ピン２０と、接点２４を上方（図１４（Ｂ）の上側）に突設した幅狭部２２１を有する検査ピン２２０とを交互に配置して、保持部３０で一体化したものである。

なお、検査ピン２２０は、幅狭部２２１を除いて、第１実施形態の検査ピン２０とほぼ同一の構成を有している。このため、第１実施形態と同一部分については、同一参照番号を付して説明を省略する。

（第４実施形態）
図１５は、本発明の第４実施形態の検査端子ユニット３１０を示す図であり、（Ａ）が斜視図、（Ｂ）が正面図、（Ｃ）が平面図である。

第４実施形態の検査端子ユニット３１０は、第１実施形態の検査ピン２０と、第１実施形態の検査ピン２０よりも長さの短い幅狭部３２１を有する検査ピン３２０とを保持部３０で一体化したものである。この検査端子ユニット３１０では、幅狭部３２１側の端部が蛇行するように、検査ピン２０，３２０を交互に配置している。幅狭部３２１の接点３２４は、図１５（Ｂ）に示すように、幅狭部２１の接点２４よりも小さく形成されている。

なお、検査ピン３２０は、幅狭部３２１を除いて、第１実施形態の検査ピン２０とほぼ同一の構成を有している。このため、第１実施形態と同一部分については、同一参照番号を付して説明を省略する。

（第５実施形態）
図１６は、本発明の第５実施形態の検査端子ユニット４１０を示す図であり、（Ａ）が斜視図、（Ｂ）が正面図、（Ｃ）が平面図である。

第５実施形態の検査端子ユニット４１０は、幅狭部４２１に蛇腹状のバネ部４２５を有する検査ピン４２０を、保持部３０で一体化したものである。バネ部４２５は、中間部２３と接点２４との間、かつ、保持部３０で覆われない位置に形成されている。

なお、検査ピン４２０は、幅狭部４２１を除いて、第１実施形態の検査ピン２０と同一の構成を有している。このため、第１実施形態と同一部分については、同一参照番号を付して説明を省略する。

（第６実施形態）
図１７は、本発明の第６実施形態のプローブカードを示す平面模式図である。

第６実施形態のプローブカードは、基板（図示せず）と、この基板に取り付けられた２つの位置決め部材７０，７１と、この位置決め部材７０，７１に位置決めされる２つの検査端子ユニット１１，１２と、を備えている。この検査端子ユニット１１，１２では、検査ピン２０の幅狭部２１を保持部２３０で一体に保持している。

なお、検査端子ユニット１１，１２は、保持部２３０を除いて、第１実施形態の検査端子ユニット１０と同様の構成を有している。このため、第１実施形態と同一部分については、同一参照番号を付して説明を省略する。

検査端子ユニット１１，１２は、検査ピン２０の幅狭部２１側の先端が相互に対向し、かつ、相互に接触しないように配置されている。また、位置決め部材７０，７１は、両端部が相互に対向し、かつ、所定の間隔をあけて配置されている。この位置決め部材７０、７１の間に、検査端子ユニット１１，１２の保持部２３０が配置されている。検査端子ユニット１１，１２の保持部２３０と位置決め部材７０，７１とは、例えば、接着剤で接着され固定されている。

このように、位置決め部材７０，７１を介して検査端子ユニット１１，１２をプローブカードの基板に固定することによって、検査端子ユニット１１，１２を基板に高い位置決め精度で取り付けることができる。これにより、高い位置決め精度を有するプローブカードを得ることができる。

なお、位置決め部材７０，７１は、検査端子ユニット１１，１２を位置決めして、検査端子ユニット１１，１２の位置関係を維持できるものであればよく、任意の形状を採用できる。

（第７実施形態）
図１８は、本発明の第７実施形態のプローブカードを示す平面模式図である。

第７実施形態のプローブカードは、基板（図示せず）と、この基板に取り付けられた４つの位置決め部材７２，７３，７４，７５と、この位置決め部材７２，７３，７４，７５に位置決めされる４つの検査端子ユニット１３，１４，１５，１６と、を備えている。なお、第１実施形態と同一部分については、同一の参照番号を付して説明を省略する。

検査端子ユニット１３，１４は、検査ピン２０の幅狭部２１側の端部が蛇行し、かつ、長い幅狭部２１ａの先端と短い幅狭部２１ｂの先端とが対向するように、千鳥状に配置されている。また、検査端子ユニット１５，１６は、幅狭部２１側の端部が、検査端子ユニット１３，１４の幅狭部２１側の側面に対向するように配置されている。なお、検査端子ユニット１３，１４，１５，１６の各々は、幅狭部２１のみに設けられている保持部２３０で一体化されており、相互に接触しないように配置されている。

位置決め部材７２，７３，７４，７５の各々は、所定の間隔をあけて図示しない基板に配置されている。そして、位置決め部材７２，７３の間には、検査端子ユニット１５の保持部２３０が配置され、位置決め部材７３，７４の間には、検査端子ユニット１４の保持部２３０が配置され、位置決め部材７４，７５の間には、検査端子ユニット１６の保持部２３０が配置され、位置決め部材７５，７２の間には、検査端子ユニット１３の保持部２３０が配置されている。検査端子ユニット１３，１４，１５，１６の保持部２３０と位置決め部材７２，７３，７４，７５とは、例えば、接着剤で接着され固定されている。

このように、位置決め部材７２，７３，７４，７５で検査端子ユニット１３，１４，１５，１６をプローブカードの基板に固定することによって、検査端子ユニット１３，１４，１５，１６を基板に高い位置決め精度で取り付けることができる。これにより、高い位置決め精度を有するプローブカードを得ることができる。

前記第１〜第７実施形態および変形例で述べた構成要素は、適宜、組み合わせてもよく、また、適宜、選択、置換、あるいは、削除してもよいことは、勿論である。

本発明および実際形態をまとめると、次のようになる。

本発明の検査端子ユニットは、
一端に被検査素子２に接触する接触部２４を有し、かつ、他端に基板３に接続される接続部２５を有する少なくとも２本の検査ピン２０と、
並設した少なくとも２本の前記検査ピン２０を一体に保持する保持部３０と、
を備えたことを特徴としている。

本発明によれば、並設した少なくとも２本の検査ピン２０が、保持部３０によって一体に保持される。このため、基板３に、複数の検査ピン２０を一体として配置でき、検査ピン２０を高い精度で位置決めできる。その結果、検査端子ユニット１０を容易に組み立てることができ、検査端子ユニット１０の生産性を高めることができる。

本発明の実施形態としては、前記検査ピン２０が、電鋳法で形成された構成としてもよい。

本実施形態によれば、検査ピン２０の位置決め精度が高い検査端子ユニット１０を容易に得ることができる。

本発明の実施形態としては、前記保持部３０が、前記検査ピン２０を電鋳法で形成した際に用いた絶縁性部材と同一の材料で形成された構成としてもよい。

本実施形態によれば、検査ピン２０の形成に用いた絶縁性部材を保持部３０の形成に転用できるので、使用する材料の種類を減らすことができる。その結果、検査端子ユニット１０の生産性を高めることができる。

本発明の実施形態によれば、前記検査ピン２０の一端に前記接触部としての接点２４を設けた構成としてもよい。

本実施形態によれば、接触部に接点２４を設けることにより、接触部と被検査素子２との間の接圧を調整できる。このため、接触信頼性の高い検査端子ユニット１０を得ることができる。

本発明に係るプローブカードは、前記検査端子ユニット１０を備えたことを特徴としている。

本発明によれば、検査ピン２０の位置決め精度が高く、生産性の高い検査端子ユニット１０を備えたプローブカードを提供できる。

本発明の検査端子ユニット１０の製造方法は、相互に接触することなく任意のピッチで並んだ位置関係で、少なくとも２本の検査ピンを電鋳法で形成した後、前記位置関係を維持したままの状態で、絶縁性のある保持部３０によって一体化することを特徴としている。

本発明によれば、検査ピン２０の位置決め精度が高く、生産性の高い検査端子ユニット１０を製造できる。

本発明に係る検査端子ユニットは、プローブカードに用いることができる。また、本発明のプローブカードは、半導体製造のウェハ検査等に用いることができる。

２ 被検査素子
３ 基板
４ 被接続部
１０，１１，１２，１３，１４，１５，１１０，２１０，３１０ 検査端子ユニット
２０，１２０，２２０，３２０，４２０ 検査ピン
２１，２２１，３２１，４２１ 幅狭部
２２，１２２ 幅広部
２３ 中間部
２４，３２４ 接点
２５，１２５ 接続部
３０，１３０，２３０ 保持部
４０ 孔
５０ キャリア
５１ 破断部
６０ 突起
７０，７１，７２，７３，７４，７５ 位置決め部材
１３１ 位置決め部
４２５ バネ部

Claims (6)

1. 一端に被検査素子に接触する接触部を有し、かつ、他端に基板に接続される接続部を有する少なくとも２本の検査ピンと、
   並設した少なくとも２本の前記検査ピンを一体に保持する保持部と、
   を備えたことを特徴とする検査端子ユニット。
2. 前記検査ピンが、電鋳法で形成されることを特徴とする、請求項１に記載の検査端子ユニット。
3. 前記保持部が、前記検査ピンを電鋳法で形成する際に用いた絶縁性部材と同一の材料で形成されていることを特徴とする、請求項２に記載の検査端子ユニット。
4. 前記検査ピンの一端に前記接触部としての接点を設けたことを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の検査端子ユニット。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の検査端子ユニットを備えたプローブカード。
6. 相互に接触することなく任意のピッチで並んだ位置関係で、少なくとも２本の検査ピンを電鋳法で形成した後、
   前記位置関係を維持したままの状態で、絶縁性のある保持部によって一体化することを特徴とする検査端子ユニットの製造方法。

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