探针卡的制作方法

专利名称：探针卡的制作方法
技术领域：
本发明涉及检测晶片等被检测体的电特性的探针卡。
背景技术：
通常使用具有探针卡的检测装置对例如形成在半导体晶片上的IC、 LSI等电子电路的电特性进行检测。探针卡一般具有与晶片上的多个电极 接触的多个探针和向该各个探针发送检测用电信号的电路基板，通过在各 个探针与晶片的各个电极接触的状态下从电路基板向各个探针发送电信号 来检测晶片上的电子电路。
可是，近年来随着被检测的电子电路的微细化的发展，晶片上的电子 电路的电极间的间隔变窄到几十 100pm的程度。与此相应，需要使探针 卡的探针的间隔变窄，但是与该探针相对应的电路基板的端子的间隔例如 由于需要确保端子自身的适当的大小并维持相邻端子间的绝缘状态而只能 窄到0.5mm的程度。
在这种情况下，提出了在电路基板的下表面一侧设置具有弹性的转接 板和具有微细布线的接触器并在该接触器的下表面安装探针的技术方案 (参照专利文献1)。在接触器上形成与电路基板的下表面端子的宽的间 隔相应的上表面端子和与晶片的电极的窄的间隔相应的下表面端子，在接 触器的内部形成连接上表面端子和下表面端子的微细布线。通过该接触器 的内部布线，将电路基板的端子的宽的间隔变换成晶片的电极的窄的间 隔。
专利文献h日本专利文献特愿2004—191401号公报。

发明内容
但是，由于需要在接触器上形成非常复杂的微细的布线，所以上述探 针卡在制造上需要时间。另外，由于需要复杂的布线图形的设计和复杂的 制造工序，所以探针卡价格上升。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够应对电极 间隔窄的晶片等被检测体、制造简单、并且价格便宜的探针卡。
为了达到上述目的，本发明的探针卡包括电路基板，向多个探针发 送检测用的电信号；以及探针支承板，位于电路基板的下表面一侧，多个 探针在上下方向上插通该探针支承板并在该状态下由该探针支承板支承； 按照以下方式将多个探针卡定在探针支承板上探针的上端部向探针支承 板的上方突出并与电路基板接触，探针的下端部向探针支承板的下方突 出，并且，当从平面观察时，该各个探针的上端部和下端部的位置错开， 多个探针的上端部之间的间隔在其下端部变更为被检测体的电极的间隔。
另外，也可以采用以下方式所述探针的上端部直接与电路基板的端 子接触。另外，也可以采用以下方式在电路基板与探针支承板之间还配 置有第二电路基板。
也可以采用以下方式在电路基板与第二电路基板之间还配置有连接 板。也可以采用以下方式该连接板由弹性部件构成，该弹性部件包括 在上下方向上贯穿设置的导电部；以及在该导电部的周围形成的绝缘部； 该弹性部件的导电部的上端部与设置在电路基板上的端子连接，导电部的 下端部与第二电路基板电连接。也可以采用以下方式该探针可以相对于
探针支承板自由地拔出插入。
也可以采用以下方式，该多个探针排列成多列而被卡定在探针支承板 上，各列探针如下排列当从平面观察时，上端部和下端部列置在该排列 方向的近似直角的方向上，各列上的探针中相互接近的探针被分成多个 组，在该各个组内，相邻探针的下端部之间的间隔比其上端部之间的间隔 窄。另外，也可以采用以下方式各个组具有当从平面观察时从上端部到 下端部的距离不同的多种探针。另外，也可以采用以下方式不同种类的
5探针相邻排列。
根据本发明，由于按照探针的上端部之间的间隔在其下端部被变换为 被检测体的电极的间隔的方式将各个探针卡定在探针支承板上，因此可以 恰当地检测电极的间隔窄的被检测体。另外，由于可以通过探针自身来进 行上下表面的电极或端子的间隔变换，因此不需要像以往那样在接触器上 进行复杂的微细布线，从而可以縮短探针卡的制造时间，并且可以降低成 本。
另外，为了达到上述目的，本发明的另一探针卡包括电路基板，向 多个探针发送检测用的电信号；以及探针支承板，位于电路基板的下表面 一侧，多个探针在上下方向上插通该探针支承板并在该状态下由该探针支 承板支承；在探针支承板上，探针的上端部向探针支承板的上方突出并与 电路基板接触，探针的下端部向探针支承板的下方突出，探针至少包括 上部、主体部、以及下部，上部具有用于与电路基板接触的上端部，并 且，当上部与电路基板接触时，相对于上下方向具有弹性功能。
也可以采用以下方式在探针支承板的上表面一侧形成有多个探针并 列排列的槽，在槽的底面上形成有各个探针的下部插通的通孔。
也可以采用以下方式在探针支承板的槽的侧壁的上端部形成有多个 凹部，在各个探针上形成有嵌入凹部而被卡定的卡定部。
也可以采用以下方式凹部包括从探针支承板的上表面一侧形成的有 底的多个圆孔，多个圆孔排列成直线状，相邻的圆孔的侧面互相连接，多 个圆孔中离槽最近的圆孔的侧面在槽的侧壁面上形成开口。
也可以采用以下方式离槽最近的圆孔以外的至少一个以上的圆孔比 离槽最近的圆孔深。
也可以采用以下方式，探针的上部包括上端部，具有凸的弯曲部； 以及梁部，与该弯曲部连接，从主体部的上部向斜上方形成。
也可以采用以下方式，探针的下部包括垂直部，具有下端部；以及 梁部，从主体部的下部沿水平方向形成，其顶端与垂直部连接。另外，也 可以采用以下方式该探针的下部具有两个平行的梁部。
另外，也可以采用以下方式探针主体部形成为在垂直面内直立设置的板状。
另外，本发明的另一探针卡包括电路基板，向多个探针发送检测用 的电信号；以及探针支承板，位于电路基板的下表面一侧，多个探针在上 下方向上插通该探针支承板并在该状态下由该探针支承板支承；在探针支 承板上，探针的上端部向探针支承板的上方突出并与电路基板接触，探针 的下端部向探针支承板的下方突出，探针至少包括上部、主体部、以及
下部，当形成为直线状的上部与电路基板接触时，主体部相对于上下方向 具有弹性功能。
也可以采用以下方式在探针支承板的下表面一侧形成有多个探针并 列排列的槽，在槽的底面上形成有各个探针的上部插通的通孔。
也可以采用以下方式多个凹部沿槽并列形成在探针支承板的与槽邻 接的下表面上，各个探针具有用于将该探针卡定在探针支承板上的卡定 部，在各个探针的卡定部上形成有嵌入凹部的凸部。
也可以采用以下方式各个探针的卡定部通过光固化树脂或热固化树 脂而与凹部粘结。也可以采用以下方式相邻的凹部形成在离槽的距离互 不相同的位置上。
也可以采用以下方式该探针的主体部具有波形或蛇行成矩形的形状。
也可以采用以下方式各个探针的卡定部安装在主体部与下部的连接 部分上。另外，也可以采用以下方式，探针的下部包括垂直部，具有下 端部；以及梁部，从主体部的下部沿水平方向形成，其顶端与垂直部连 接。
为了达到上述目的，本发明的另一探针卡包括电路基板，向多个探 针发送检测用的电信号；探针支承板，位于电路基板的下表面一侧，多个 探针在上下方向上插通该探针支承板并在该状态下由该探针支承板支承； 以及连接板，介于电路基板与探针支承板之间，使电路基板与探针支承板 的各个探针电连接；按照以下方式将多个探针卡定在探针支承板上探针 的上端部向探针支承板的上方突出，探针的下端部向探针支承板的下方突 出，并且，当从平面观察时，该各个探针的上端部和下端部的位置错开，多个探针的上端部之间的间隔在其下端部变更为被检测体的电极的间隔， 连接板由玻璃形成。
另外，也可以采用以下方式在该连接板上形成有在上下方向上贯穿 的多个通孔，在该通孔中插通有可以在通孔内自由地上下移动并且比通孔 长的导电部件，各个探针的上端部与各个导电部件的下端部接触。
也可以采用以下方式探针可以相对于探针支承板自由地拔出插入。 另外，也可以采用以下方式，多个探针排列成多列而被卡定在探针支承板 上，各列探针如下排列当从平面观察时，上端部和下端部列置在该排列 方向的近似直角的方向上，各列上的探针中相互接近的探针被分成多个 组，在该各个组内，相邻探针的下端部之间的间隔比其上端部之间的间隔 窄。另外，也可以采用以下方式各个组具有当从平面观察时从上端部到 下端部的距离不同的多种探针。或者，也可以采用以下方式不同种类的 探针相邻排列。
另外，为了达到上述目的，本发明的另一探针卡包括电路基板，向 多个探针发送检测用的电信号；探针支承板，位于电路基板的下表面一 侧，多个探针在上下方向上插通该探针支承板并在该状态下由该探针支承 板支承；以及连接板，介于电路基板与探针支承板之间，使电路基板与探 针支承板的各个探针电连接；在探针支承板上，探针的上端部向探针支承 板的上方突出，探针的下端部向探针支承板的下方突出，探针至少包括 上部、主体部、以及下部，该上部具有用于与电路基板接触的上端部，并 且，当上部与电路基板接触时，相对于上下方向具有弹性功能。
也可以采用以下方式，该探针的下部包括垂直部，具有下端部；以 及梁部，从主体部的下部沿水平方向形成，其顶端与垂直部连接。
另外，也可以采用以下方式探针的主体部形成为在垂直面内直立设 置的板状。
另外，为了达到上述目的，本发明的另一探针卡包括电路基板，向 多个探针发送检测用的电信号；探针支承板，位于电路基板的下表面一 侧，多个探针在上下方向上插通该探针支承板并在该状态下由该探针支承 板支承；以及连接板，介于电路基板与探针支承板之间，使电路基板与探
8针支承板的各个探针电连接；在探针支承板上，探针的上端部向探针支承 板的上方突出，探针的下端部向探针支承板的下方突出，探针至少包括 上部、主体部、以及下部，当形成为直线状的上部与电路基板接触时，该 主体部相对于上下方向具有弹性功能。
也可以采用以下方式在该探针支承板的下表面一侧形成有多个探针 并列排列的槽，在槽的底面上形成有各个探针的上部插通的通孔。
另外，也可以采用以下方式多个凹部沿槽并列形成在探针支承板的 与槽邻接的下表面上，各个探针具有用于将该探针卡定在探针支承板上的 卡定部，在各个探针的卡定部上形成有嵌入凹部的凸部。
也可以采用以下方式各个探针的卡定部通过光固化树脂或热固化树 脂而与凹部粘结。
也可以采用以下方式相邻的凹部形成在离槽的距离互不相同的位置上。
也可以采用以下方式探针的主体部具有波形或蛇行成矩形的形状。 也可以采用以下方式各个探针的卡定部安装在主体部与下部的连接 部分上。
也可以采用以下方式，探针的下部包括垂直部，具有下端部；以及 梁部，从主体部的下部沿水平方向形成，其顶端与垂直部连接。
根据本发明，能够实现可以与电极间隔窄的被检测体相对应、制造简 单、并且价格便宜的探针卡。


图l是示出本实施方式的检测装置的简要结构的侧视图； 图2是卡定有探针的探针支承板的纵截面图； 图3是示出在探针支承板上安装有多个探针的状态的说明图； 图4是在探针支承板上形成的凹部的平面图5是示出在探针支承板上形成的凹部和通孔的探针支承板的平面放 大图6是安装有探针的探针支承板的平面放大图；图7是卡定有弯曲部的位置不同的探针的探针支承板的纵截面图； 图8是安装有图7的探针的探针支承板的平面放大图； 图9是卡定有在下部接触子具有两个梁部的探针的探针支承板的纵截 面图IO是示出具有连接板和弹性部件的探针卡的简要结构的说明图； 图11是示出在下表面形成有槽的探针支承板的结构的纵截面图； 图12是安装有探针的探针支承板的纵截面图13的(a)示出了上部接触子位于中间的探针，(b)示出了上部接 触子位于左侧的探针，(C)示出了上部接触子位于右侧的探针；
图14是示出在探针支承板上形成的凹部和通孔的探针支承板下表面 的放大图15是安装有探针的探针支承板的下表面的放大图； 图16是示出具有连接板的探针卡的结构的纵截面图； 图17是连接板的金属销的安装位置的放大截面图。
具体实施例方式
下面，说明本发明的优选实施方式。图1是示出具有本实施方式的探 针卡的检测装置1的结构的说明图。
检测装置l例如包括探针卡2、吸附保持作为被检测体的晶片W的
吸盘3、使吸盘3移动的移动机构4、以及检测器5等。
探针卡2例如包括多个探针10、在插通状态下支承该探针10的探 针支承板11、以及作为安装在探针支承板11的上表面一侧的电路基板的 印刷布线基板12。
印刷布线基板12与检测器5电连接。在印刷布线基板12的内部形成 有传输从检测器5发出的检测用电信号的布线，在印刷布线基板12的下 表面形成有该布线的多个端子12a。
探针IO例如整体形成为薄板状，如图2所示，探针IO包括与印刷 布线基板12的端子12a接触的上部接触子20、在检测时与晶片W的电极 P接触的下部接触子21、以及连接上部接触子20和下部接触子21的主体部22。探针IO的材质例如使用镍、Ni—Co合金或Ni—Mn合金等合金、 W、 Pd、 BeCu合金、Au合金等。另外，探针IO也可以使用在上述材质的 基材的表面镀有贵金属镀材、该贵金属镀材的合金、或其他金属镀材的材 料。
探针10的主体部22例如形成为近似方形的平板状，在其一端A —侧 (图2的左侧)的下表面具有倾斜面。在主体部22的上部的另一端B — 侧(图2的右侧)的侧面上形成有作为被卡定在探针支承板11上的卡定 部的上部卡定部22a。上部卡定部22a例如形成为钩状，从主体部22的侧 面向水平方向突出，其顶端部向下方弯曲。
上部接触子20例如包括从主体部22的一端A—侧的上部向另一端 B —侧的斜上方形成的线状的梁部20a、以及与梁部20a的顶端连接并向 上凸的弯曲部20b。由于梁部20a会在上下方向上产生挠曲，所以上部接 触子20在上下方向上具有弹性。弯曲部20b被压在印刷布线基板12的端 子12a上而与其接触。另外，在本实施方式中，弯曲部20b的最上部为探 针10的上端部。
下部接触子21包括从主体部22的下部的另一端B —侧向一端A — 侧沿水平方向形成的线状的梁部21a、以及与梁部21a的顶端部连接并向 下方形成的垂直部21b，即形成为所谓的悬臂形状。垂直部21b在检测时 与晶片W的电极P接触。由于梁部21a会在上下方向上产生挠曲，所以下 部接触子21在上下方向上具有弹性。在垂直部21b的上部附近形成有直 径比其他部分大而向外侧突出的下部卡定部21c。另外，在梁部21a的另 一端B —侧的下表面形成有向下侧突出的限位部21d。在本实施方式中， 垂直部21b的顶端为探针10的下端部。
支承上述探针10的探针支承板11例如形成为方形的板状。探针支承 板11由低热膨胀材料、例如陶瓷形成。在探针支承板11的上表面一侧形 成有例如图3所示的朝向一定方向(X方向)的多列槽30。在该各列槽30 中例如卡定有相对的两列探针10。
如图2所示，在探针支承板11的槽30的底面上形成有贯穿至探针支 承板11的下表面的通孔30a。探针10的下部接触子21的垂直部21b插入
ii到该通孔30a中，垂直部21b的下端部向探针支承板11的下方突出。另 外，垂直部21b的下部卡定部21c被卡定在通孔30a的上端的周边部。例 如，梁部21a的限位部21d与槽30的底面抵接，从而维持梁部21a的水平 性。另外，限位部21d也可以如下形成平常时稍稍高于槽30的底面而 浮在其上方，当探针IO被压向下方一侧时与槽30的底面接触，从而抑制 梁部21a的倾斜。
在探针支承板11的槽30的侧壁的上端部形成有凹部30b。如图4所 示，凹部30b由从探针支承板11的上表面一侧开设的有底的两个圆孔 30c、 30d形成。圆孔30c、 30d在Y方向上并列设置成直线状，其侧面互 相连接。靠近槽30 —侧的圆孔30c的侧面在槽30的侧壁面上形成开口。 如图2所示，距离槽30较远的圆孔30d比圆孔30c深。探针10的主体部 22的上部卡定部22a卡定在该凹部30b中。
如上所述，由于探针IO通过下部卡定部21c和上部卡定部22a而被卡 定在探针支承板11的上表面一侧，因此可以从探针支承板11的上表面一 侧拔出插入。
另外，例如向凹部30b的内部注入光固化树脂、例如紫外线固化树 脂，在上部卡定部22a嵌入该凹部30a的状态下照射紫外线而使树脂固 化，由此使上部卡定部22a粘结在凹部30b中。另外，进行该粘结时也可 以使用热固化树脂。
如图5所示，槽30内的通孔30a沿槽30排列形成。槽30内的通孔 30a的间隔被设定为与被检测的晶片W的电极P的间隔相等。凹部30b与 通孔30a成对地沿槽30排列形成。例如，接近的多个(在图5中为3个) 凹部30b被分为一组，各个组G的凹部30b的间隔比与其对应的通孔30a 的间隔大。因此，如图6所示，当探针10插入相同的组G内的各个通孔 30a和凹部30b时，该组G的探针10从通孔30a—侧向凹部30b—侧呈放 射状(扇形状)扩展。由此，当从平面观察时，与印刷布线基板12的端 子12a接触的探针10的弯曲部20b的间隔Dl比与晶片W的电极P接触的 垂直部21b的间隔D2宽。
例如如图1所示，支承多个探针10的探针支承板11通过螺栓40而被固定在印刷布线基板12的下表面上。例如在印刷布线基板12的下表面形 成有支承体41，探针支承板11的外周部通过螺栓40而被固定在该支承体 41上。另外，探针支承板11也可以由代替螺栓41的板簧等其他固定部件 固定在布线基板12上。
吸盘3形成为具有水平上表面的近似圆盘状。在吸盘3的上表面设置 有用于吸附晶片W的吸引口 3a。在吸引口 3a上例如连接有通过吸盘3的 内部并与外部的负压发生装置50连通的吸引管3b。
移动机构4例如包括使吸盘3升降的圆柱体等的升降驱动部60、以 及使升降驱动部60在水平方向的正交的两个方向(X方向和Y方向)上 移动的X—Y平台61。由此，可以使保持在吸盘3上的晶片W在三维空 间移动，从而可以使位于上方的特定的探针IO与晶片W的表面的各个电 极P接触。
下面，说明由如上构成的检测装置l进行的检测过程。首先，晶片W 被吸附保持在吸盘3上。然后，通过移动机构4使吸盘3在X—Y方向上 移动，调整晶片W的位置。之后，使吸盘3上升，使探针卡2的各个探针 10与晶片W上的各个电极P接触。
然后，从检测器5通过印刷布线基板12向各个探针10发送检测用的 电信号，并从各个探针10向晶片W上的各个电极P发送电信号，从而检 测晶片W上的电子电路的电特性。
根据以上的实施方式，由于可以在探针10的下端的垂直部21b之间 的间隔D2比探针10的上端的弯曲部20b之间的间隔Dl窄的情况下将多 个探针IO卡定在探针支承板11上，所以即使不使用像以往那样进行了微 细布线的接触器，也可以通过探针10自身将印刷布线基板12的端子12a 的间距变换为晶片W的电极P的间距，从而可以恰当地检测电极P的间 隔狭小的晶片W。由此，可以使探针卡2的制造变得简单，从而可以在短 时间内便宜地制造探针卡2。另外，因为不需要形成如以往的接触器那样 的微细布线，所以探针支承板11可以相应地大型化。因此，探测支承板 11可以支承多个探针10，从而可以每次对多个电极P进行检测。由于探 针10直接与印刷布线基板12的端子12a接触，所以比以往的电连接点
13少，从而能够高速地进行高精度、高可靠性的检测。另外，因为探针IO可以相对于探针支承板11自由地拔出插入，所以 例如在一部分探针IO破损的情况下，能够简单地进行探针IO的交换。另外，因为不像以往那样通过金属来接合探针10，所以在交换探针10时， 不会对电连接部造成损伤。并且，因为例如可以替换成垂直部21b的长度 不同的探针10，所以能够容易地应对由装置规格等所导致的探针10的高 度的变更等。在以上的实施方式中，在探针支承板11上形成槽30，沿该槽30形成 多个通孔30a和凹部30b，并在探针10上形成与其对应的卡定部21c、 22a，因此通过两处将各个探针IO卡定在探针支承板ll上，从而能够恰当 地支承多个探针10。在以上的实施方式中，因为在探针10的上部形成有具有弹性的上部 接触子20，所以例如能够在吸收探针支承板11或印刷电路板12的变形的 同时确保印刷布线基板12与探针10的电接触。特别是，在本实施方式 中，由于不使用以往的转接板，因此探针卡2的部件数量减少，从而可以 使探针卡2的结构变得简单。因此，能够更加简单地制造探针卡2，并且 可以降低成本。此外，由于电连接点变少，所以能够提高电特性的检测速 度和检测精度。另外，因为在探针10的下部形成有具有弹性的下部接触子21，所以 当使下部接触子21压附在晶片W的电极P上时，下部接触子21会在电极 P的表面上移动，从而能够恰当地擦除晶片W的电极P表面的氧化膜。由 于使探针10的主体部22形成为板状，所以能够确保探针10的刚性，并且 例如能够通过标记探针10的批号等而简单地进行探针10的产品管理。因为探针支承板11的凹部30b由两个圆孔30c、 30d构成，所以例如 可以通过钻削加工等来简单地形成卡定探针10的孔。另外，因为可以通 过钻削加工而在正确的位置上形成凹部30b，所以能够提高探针10的位置 精度。另外，在以上的实施方式中，凹部30b由两个圆孔30c、 30d构成，但 是不限于两个。另外，凹部30b的结构不限于圆孔，也可以是当从平面观平面观察时使用了弯曲部20b与垂直部21b之间的距离相同的探针10，其中，所述弯曲部20b与印 刷布线基板12的端子12a接触，所述垂直部21b与晶片W的电极P接 触，但是也可以使用弯曲部20b与垂直部21b之间的距离不同的多种探 针。例如如图7所示， 一部分探针70也可以如下形成上部接触子20的 梁部20a从另一端B —侧向一端A—侧的斜向上方形成，在其顶端部形成 有弯曲部20b。该探针70与上述探针10相比，弯曲部20b的位置位于一 端A—侧。另外，因为探针70的其他结构与探针10相同，所以采用相同 的名称和标号并省略相关的说明。并且，如图8所示，在探针支承板11 上，例如在组G内，在两个探针10之间配置探针70，探针10和探针70 交替配置。当从平面观察时，探针70的从弯曲部20b到垂直部21b之间的 距离比探针10短。此时，在印刷布线基板12上，在与探针10和探针70 的各自的弯曲部20b对应的位置上形成有各个端子12a。根据该例子，可以使探针与布线图更为复杂的印刷布线基板12相对 应。另一方面，可以更加自由地设计印刷布线基板12的端子12a的形成位 置。另外，通过改变探针10、 70的上部接触子20的梁部20a的长度、弯 曲部20b的位置，可以任意地设定当从平面观察时的从弯曲部20b到垂直 部21b之间的距离。另外，弯曲部20b与垂直部21b之间的距离不同的探 针不限于两种，也可以为三种以上。另外，以上实施方式中所述的探针10也可以如图9所示那样形成-下部接触子21具有水平的两个梁部21a，在该两个梁部21a的顶端形成有 垂直部21b。此时，主体部22也可以是连接两个梁部21a的另一端B—侧 的端部和上部接触子20的、在垂直方向上延伸的线状部分。此时，也能 够确保探针10的刚性和上下方向的弹性，从而能够恰当地保持探针10与 印刷布线基板12的接触。在以上的实施方式中，探针支承板11的探针10直接与印刷布线基板 12的端子12a接触，但是例如也可以如图10所示那样，在探针支承板11 与印刷布线基板12之间设置连接板90和弹性部件91。例如，连接板90形成为具有厚度的圆盘状，在连接板90的上下表面分别形成上表面端子 90a、下表面端子90b。例如，下表面端子90b之间的间隔比上表面端子 90a的间隔更窄。在连接板90的内部形成有连接上表面端子90a和下表面 端子90b的内部布线。探针10的上部接触子20与下表面端子90b接触。弹性部件91配置在连接板90与印刷布线基板12之间。弹性部件91 例如形成为薄片状，由具有弹性的多个导电部91a和相互连接该导电部 91a的绝缘部91b构成。导电部91a形成为在薄片的厚度方向贯穿的近似 圆柱状，从薄片的上下表面露出。例如，通过在具有绝缘性和弹性的高分 子物质内密密地填充导电性粒子来形成导电部91a。连接板90的上表面端 子90a与该导电部91a的下端部接触，印刷布线基板12的端子12a与导电 部91a的上端部接触。根据该结构，探针支承板11的探针IO和印刷布线基板12通过连接板 90和弹性部件91而电导通。探针支承板11、连接板90、以及弹性部件91在其外周部通过从下方 的探针支承板11贯穿印刷布线基板12的内部的多个螺栓92而被固定在 印刷布线基板12上。另外，螺栓92的下端面位于比探针支承板11的下表 面靠上的位置。在该例中，由于通过连接板90使印刷布线基板12与探针支承板11之 间的间隔变宽，所以即使例如当印刷布线基板12因热膨胀或加工精度等 的影响而产生了变形时，也能够防止印刷布线基板12与晶片W接触。由 此，可以防止印刷布线基板12或晶片W破损。另外，因为通过连接板90 和探针支承板11的探针IO这两者来进行印刷布线基板12的端子12a与晶 片W的电极P之间的间距变换，所以能够进行更大的间距变换。因此， 能够检测电极P的间距更窄的晶片W。另外，虽然需要在连接板90中形 成内部布线，但是由于间距变换量小，所以与以往的接触器相比，能够以 低成本简单地进行制造。另外，因为具有导电性的弹性部件91介于连接板90与印刷布线基板 12之间，所以例如能够吸收印刷布线基板12的变形，从而可以维持连接 板90和探针支承板11的水平性。由此，能够使晶片面内的电极P与探针16支承板11的各个探针io更恰当地进行接触。另外，该例中所述的弹性部件91不限于薄片状，例如也可以由弯曲的多个金属销构成。在以上的实施方式中，在探针支承板11的上表面一侧形成槽30，在 该槽30中排列探针10，但是也可以在探针支承板11的下表面一侧形成槽 并在该槽中排列多个探针。下面，对该例进行说明。例如如图11所示，在探针支承板11的下表面一侧形成有与上述实施 方式相同地沿X方向的多列槽100。在该探针支承板11的槽100中排列有 多个探针110。例如如图12所示，探针110例如包括与印刷布线基板12的端子 12a接触的上部接触子120、在检测时与晶片W的电极P接触的下部接触 子121、连接上部接触子120和下部接触子121的连接部112、以及用于 将该探针IIO卡定在探针支承板11上的卡定部123。例如，探针IIO的连接部112形成为向左右蛇行的近似矩形的形状， 在上下方向上具有弹性。另外，连接部112的形状不限于矩形，也可以为 波形。上部接触子120例如从连接部112的上部向上方形成为直线状。在 上部接触子120的下端部形成有直径比其他部分大的限位部120a。下部接触子121与连接部112的下部连接。下部接触子121包括从 连接部112向水平方向形成的梁部121a、以及从该梁部121a的顶端向下 方延伸的垂直部121b，具有所谓的悬臂形状。当从平面观察时，上部接触 子120的上端部的位置与下部接触子121的下端部121c的位置错开。卡定部123安装在连接部112与下部接触子121的连接部分上。卡定 部123包括从该连接部分向与下部接触子121相反一侧的水平方向延伸 的水平部123a、以及从该水平部123a向上方突出的凸部123b。在该实施方式中，例如当从平面观察时采用了上部接触子120的上端 部与下部接触子121的下端部121c的距离不同的例如三种探针110 (110a、 110b、 110c)。例如如图13的(a)所示，探针110a的上部接触 子120位于连接部112的中间附近，如图13的(b)所示，探针110b的上 部接触子120位于下部接触子121的下端部121c—侧，如图13的(c)所17示，探针110c的上部接触子120位于与下部接触子121的下端部121c相 反的一侧。另外，三种探针110a、 110b、 110c的卡定部123的凸部123b的位置 互不相同。例如，探针110a的凸部123b距离连接部112最远，其次探针 110b的凸部123b距离连接部112较远，探针110c的凸部123b距离连接 部U2最近。如图12所示，在探针支承板11的槽100的底面(上表面)上形成有 贯穿至探针支承板11的上表面的通孔100a。探针110的上部接触子120 插入到该通孔100a中，上部接触子120的上端部向探针支承板11的上方 突出。另外，上端接触子120的限位部120a被卡定在通孔100a的下端的 周边部。在探针支承板11的下表面的槽100的周边形成有凹部100b。探针 110的卡定部123的凸部123b嵌入到该凹部100b中。例如，在凹部100b 内注入光固化树脂、例如紫外线固化树脂，通过在嵌入凸部123b的状态 下照射紫外线而使树脂固化，由此使卡定部123粘结在凹部100b中。另 外，进行该粘结时也可以使用热固化树脂。图14示出了放大的探针支承板11的下表面的状态。如图14所示，通 孔100a和凹部100b成对地形成在与槽IOO的方向成直角的Y方向的同一 直线上。通孔100a和凹部100b分别沿槽100在X方向上排列形成。例 如，在X方向上相邻的凹部100b形成在到槽100的侧壁部100c的距离不 同的位置上。另外，通孔100a形成在与印刷布线基板12的各个端子12a 相对应的位置上，在X方向上相邻的通孔100a例如形成在到槽100的侧 壁部100c的距离不同的位置(到后述的晶片W的电极P的距离不同的位 置)上。如图15所示，如下设定这些通孔100a和凹部100b的位置可以 使上述三种中的某一种探针110插入到一对凹部100b和通孔100a中，并 且当插入时，下部接触子121的下端部121c的位置与被检测的晶片W的 各个电极P的位置相对应地沿X方向排列在一条直线上。在该实施方式中，在X方向上相邻的每三个通孔100a和凹部100b被 分为一组，在该各个组G中，上述3种探针110a、 110b、 110c各有一个按照规定的顺序安装。其结果是，组G内的相邻的探针110的下部接触子121的下端部121c之间的间隔D3比上部接触子120之间的间隔D4窄，通 过这些探针110，印刷布线基板12的端子12a的宽的间隔被变换成晶片W 上的电极P的窄的间隔。根据该实施方式，由于可以在探针110的下部接触子121的下端部 121c之间的间隔比上部接触子120之间的间隔窄的情况下将多个探针110 卡定在探针支承板11上，所以可以通过探针IIO将印刷布线基板12的端 子12a的宽的间距变换成晶片W的电极P的窄的间距，从而能够恰当地检 测电极P的间距窄的晶片W。此时，因为不需要以往那样的具有复杂、微 细的布线结构的接触器，所以能够使探针卡2的制造变得简单，从而可以 在短时间内便宜地制造探针卡2。因为相邻的凹部100b形成在到槽100的距离不同的位置上，所以即 使使X方向的间隔变窄，凹部100b也不会互相干涉。由此，能够在X方 向上以窄的间距来配置探针100，从而可以应对窄间距的电极P的检测。在上述实施方式中，当从平面观察时采用了从上部接触子120到下部 接触子121的下端部121c的距离不同的三种探针110，但是不限于三种， 也可以使用两种或四种。在前述的实施方式中，如图16所示，也可以在印刷布线基板12与探 针支承板11之间设置连接板150。该连接板150例如为具有一定厚度的圆 盘形状，由玻璃形成。在连接板150中形成有在上下方向上贯穿的多个通 孔150a。作为直线状的导电部件的金属销151插入到各个通孔150a中。 如图17所示，金属销151的直径比通孔150a细，可以相对于通孔150a自 由地上下活动。金属销151比通孔150a长，向通孔150a的上下突出。金 属销151的下端部例如形成有比通孔150a的直径大的限位部151a。如图 16所示，探针支承板11和连接板150在其外周部通过从下方的探针支承 板11贯穿印刷布线基板12的内部的多个螺栓152而被固定在印刷布线基 板12上。另外，螺栓152的下端面位于比探针支承板11的下表面靠上的 位置。这样，如图17所示，金属销151被探针110的上部接触子120从下 方向上推压，金属销151的上端部与印刷布线基板12的端子12a接触。由此，实现了探针110与印刷布线基板12的电导通。
在该例中，由于通过连接板150使印刷布线基板12与探针支承板11 的间隔变宽，所以即使例如当印刷布线基板12由于热膨胀或加工精度等 的影响而产生了变形时，也能够防止印刷布线基板12与晶片W接触。由 此，能够防止印刷布线基板12或晶片W破损。另外，因为使移动自如的 金属销151位于通孔150a内而实现印刷布线基板12与探针110的电导 通，所以即使例如当印刷布线基板11因加工精度的问题而产生了变形 时，金属销151也可以追随该变形而上下移动，从而可以通过该金属销 151的下方的探针110的弹性来吸收该变形。由此，可以稳定各个探针 110的下端部121c的高度，从而可以使探针IIO与晶片面内的电极P恰当 地进行接触。
以上参照

了本发明的优选实施方式，但是本发明不限于这些 例子。勿庸置疑，本领域技术人员可以在权利要求所述的思想范畴内进行 各种变形或修正，该变更和修正无疑也属于本发明的技术范围。例如，探 针10、 110或探针支承板11不限于本实施方式的形状，也可以具有其他 的形状。另外，本发明也可以应用于被检测体为晶片W以外的FPD (平 板显示器)等其他基板的情况。
工业实用性
本发明能够与电极间隔窄的被检测体相对应，并且有助于实现制造简 单、价格便宜的探针卡。
权利要求
1.一种探针卡，其特征在于，包括电路基板，向多个探针发送检测用的电信号；以及探针支承板，位于所述电路基板的下表面一侧，所述多个探针在上下方向上插通该探针支承板并在该状态下由该探针支承板支承；所述探针的上端部向所述探针支承板的上方突出并与所述电路基板接触，所述探针的下端部向所述探针支承板的下方突出，所述探针包括上部、主体部、以及下部，所述上部在上下方向上具有弹性，在所述探针支承板的上表面一侧形成有所述多个探针并列排列在其中的槽，在所述槽的底面上形成有所述各个探针的下部插通的通孔，在所述探针支承板的槽的侧壁的上端部形成有多个凹部，在所述各个探针上形成有嵌入所述凹部而被卡定的卡定部。
2. 如权利要求1所述的探针卡，其特征在于，所述凹部包括从所述探针支承板的上表面一侧形成的有底的多个圆孔，所述多个圆孔排列成直线状，相邻的圆孔的侧面互相连接， 所述多个圆孔中离所述槽最近的圆孔的侧面在所述槽的侧壁面上形成 开口。
3. 如权利要求2所述的探针卡，其特征在于，离所述槽最近的圆孔以外的至少一个以上的圆孔比离所述槽最近的圆 孔深。
4. 如权利要求1所述的探针卡，其特征在于，所述探针的下部包括垂直部，具有所述下端部；以及梁部，从所述 主体部的下部沿水平方向形成，其顶端与所述垂直部连接。
5. 如权利要求4所述的探针卡，其特征在于，所述探针的下部具有两个平行的梁部。
6. 如权利要求1所述的探针卡，其特征在于，所述探针主体部形成为在垂直面内直立设置的板状。
全文摘要
本发明提供一种可以与电极间隔窄的被检测体相对应、制造简单、并且价格便宜的探针卡。在探针卡(2)的印刷布线基板(12)的下表面一侧设置有探针支承板(11)。在探针支承板(11)上支承有多个探针(10)。探针(10)由上部接触子(20)、下部接触子(21)、以及主体部(22)构成。上部接触子(20)的上端部向探针支承板(11)的上方突出并与印刷布线基板(12)的端子(12a)接触。下部接触子(21)的下端部向探针支承板(11)的下方突出，并且在检测时与晶片的电极接触。在探针支承板(11)上形成有用于卡定探针(10)的通孔(30a)和凹部(30b)，探针(10)可以相对于探针支承板(11)从上方自由地拔出插入。
文档编号G01R1/073GK101655512SQ20091017109
公开日2010年2月24日 申请日期2007年6月19日 优先权日2006年6月19日
发明者保坂久富, 望月纯 申请人:东京毅力科创株式会社