專利名稱：探針卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測晶片等被檢測體的電特性的探針卡。
背景技術(shù)：
通常使用具有探針卡的檢測裝置對例如形成在半導(dǎo)體晶片上的IC、 LSI等電子電路的電特性進(jìn)行檢測。探針卡一般具有與晶片上的多個電極 接觸的多個探針和向該各個探針發(fā)送檢測用電信號的電路基板，通過在各 個探針與晶片的各個電極接觸的狀態(tài)下從電路基板向各個探針發(fā)送電信號 來檢測晶片上的電子電路。
可是，近年來隨著被檢測的電子電路的微細(xì)化的發(fā)展，晶片上的電子 電路的電極間的間隔變窄到幾十 100pm的程度。與此相應(yīng)，需要使探針 卡的探針的間隔變窄，但是與該探針相對應(yīng)的電路基板的端子的間隔例如 由于需要確保端子自身的適當(dāng)?shù)拇笮〔⒕S持相鄰端子間的絕緣狀態(tài)而只能 窄到0.5mm的程度。
在這種情況下，提出了在電路基板的下表面一側(cè)設(shè)置具有彈性的轉(zhuǎn)接 板和具有微細(xì)布線的接觸器并在該接觸器的下表面安裝探針的技術(shù)方案 (參照專利文獻(xiàn)1)。在接觸器上形成與電路基板的下表面端子的寬的間 隔相應(yīng)的上表面端子和與晶片的電極的窄的間隔相應(yīng)的下表面端子，在接 觸器的內(nèi)部形成連接上表面端子和下表面端子的微細(xì)布線。通過該接觸器 的內(nèi)部布線，將電路基板的端子的寬的間隔變換成晶片的電極的窄的間 隔。
專利文獻(xiàn)h日本專利文獻(xiàn)特愿2004—191401號公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
但是，由于需要在接觸器上形成非常復(fù)雜的微細(xì)的布線，所以上述探 針卡在制造上需要時間。另外，由于需要復(fù)雜的布線圖形的設(shè)計(jì)和復(fù)雜的 制造工序，所以探針卡價格上升。
本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供一種能夠應(yīng)對電極 間隔窄的晶片等被檢測體、制造簡單、并且價格便宜的探針卡。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的探針卡包括電路基板，向多個探針發(fā) 送檢測用的電信號；以及探針支承板，位于電路基板的下表面一側(cè)，多個 探針在上下方向上插通該探針支承板并在該狀態(tài)下由該探針支承板支承； 按照以下方式將多個探針卡定在探針支承板上探針的上端部向探針支承 板的上方突出并與電路基板接觸，探針的下端部向探針支承板的下方突 出，并且，當(dāng)從平面觀察時，該各個探針的上端部和下端部的位置錯開， 多個探針的上端部之間的間隔在其下端部變更為被檢測體的電極的間隔。
另外，也可以采用以下方式所述探針的上端部直接與電路基板的端 子接觸。另外，也可以采用以下方式在電路基板與探針支承板之間還配 置有第二電路基板。
也可以采用以下方式在電路基板與第二電路基板之間還配置有連接 板。也可以采用以下方式該連接板由彈性部件構(gòu)成，該彈性部件包括 在上下方向上貫穿設(shè)置的導(dǎo)電部；以及在該導(dǎo)電部的周圍形成的絕緣部； 該彈性部件的導(dǎo)電部的上端部與設(shè)置在電路基板上的端子連接，導(dǎo)電部的 下端部與第二電路基板電連接。也可以采用以下方式該探針可以相對于
探針支承板自由地拔出插入。
也可以采用以下方式，該多個探針排列成多列而被卡定在探針支承板 上，各列探針如下排列當(dāng)從平面觀察時，上端部和下端部列置在該排列 方向的近似直角的方向上，各列上的探針中相互接近的探針被分成多個 組，在該各個組內(nèi)，相鄰探針的下端部之間的間隔比其上端部之間的間隔 窄。另外，也可以采用以下方式各個組具有當(dāng)從平面觀察時從上端部到 下端部的距離不同的多種探針。另外，也可以采用以下方式不同種類的
5探針相鄰排列。
根據(jù)本發(fā)明，由于按照探針的上端部之間的間隔在其下端部被變換為 被檢測體的電極的間隔的方式將各個探針卡定在探針支承板上，因此可以 恰當(dāng)?shù)貦z測電極的間隔窄的被檢測體。另外，由于可以通過探針自身來進(jìn) 行上下表面的電極或端子的間隔變換，因此不需要像以往那樣在接觸器上 進(jìn)行復(fù)雜的微細(xì)布線，從而可以縮短探針卡的制造時間，并且可以降低成 本。
另外，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的另一探針卡包括電路基板，向 多個探針發(fā)送檢測用的電信號；以及探針支承板，位于電路基板的下表面 一側(cè)，多個探針在上下方向上插通該探針支承板并在該狀態(tài)下由該探針支 承板支承；在探針支承板上，探針的上端部向探針支承板的上方突出并與 電路基板接觸，探針的下端部向探針支承板的下方突出，探針至少包括 上部、主體部、以及下部，上部具有用于與電路基板接觸的上端部，并 且，當(dāng)上部與電路基板接觸時，相對于上下方向具有彈性功能。
也可以采用以下方式在探針支承板的上表面一側(cè)形成有多個探針并 列排列的槽，在槽的底面上形成有各個探針的下部插通的通孔。
也可以采用以下方式在探針支承板的槽的側(cè)壁的上端部形成有多個 凹部，在各個探針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從探針支承板的上表面一側(cè)形成的有 底的多個圓孔，多個圓孔排列成直線狀，相鄰的圓孔的側(cè)面互相連接，多 個圓孔中離槽最近的圓孔的側(cè)面在槽的側(cè)壁面上形成開口。
也可以采用以下方式離槽最近的圓孔以外的至少一個以上的圓孔比 離槽最近的圓孔深。
也可以采用以下方式，探針的上部包括上端部，具有凸的彎曲部； 以及梁部，與該彎曲部連接，從主體部的上部向斜上方形成。
也可以采用以下方式，探針的下部包括垂直部，具有下端部；以及 梁部，從主體部的下部沿水平方向形成，其頂端與垂直部連接。另外，也 可以采用以下方式該探針的下部具有兩個平行的梁部。
另外，也可以采用以下方式探針主體部形成為在垂直面內(nèi)直立設(shè)置的板狀。
另外，本發(fā)明的另一探針卡包括電路基板，向多個探針發(fā)送檢測用 的電信號；以及探針支承板，位于電路基板的下表面一側(cè)，多個探針在上 下方向上插通該探針支承板并在該狀態(tài)下由該探針支承板支承；在探針支 承板上，探針的上端部向探針支承板的上方突出并與電路基板接觸，探針 的下端部向探針支承板的下方突出，探針至少包括上部、主體部、以及
下部，當(dāng)形成為直線狀的上部與電路基板接觸時，主體部相對于上下方向 具有彈性功能。
也可以采用以下方式在探針支承板的下表面一側(cè)形成有多個探針并 列排列的槽，在槽的底面上形成有各個探針的上部插通的通孔。
也可以采用以下方式多個凹部沿槽并列形成在探針支承板的與槽鄰 接的下表面上，各個探針具有用于將該探針卡定在探針支承板上的卡定 部，在各個探針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個探針的卡定部通過光固化樹脂或熱固化樹 脂而與凹部粘結(jié)。也可以采用以下方式相鄰的凹部形成在離槽的距離互 不相同的位置上。
也可以采用以下方式該探針的主體部具有波形或蛇行成矩形的形狀。
也可以采用以下方式各個探針的卡定部安裝在主體部與下部的連接 部分上。另外，也可以采用以下方式，探針的下部包括垂直部，具有下 端部；以及梁部，從主體部的下部沿水平方向形成，其頂端與垂直部連 接。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的另一探針卡包括電路基板，向多個探 針發(fā)送檢測用的電信號；探針支承板，位于電路基板的下表面一側(cè)，多個 探針在上下方向上插通該探針支承板并在該狀態(tài)下由該探針支承板支承； 以及連接板，介于電路基板與探針支承板之間，使電路基板與探針支承板 的各個探針電連接；按照以下方式將多個探針卡定在探針支承板上探針 的上端部向探針支承板的上方突出，探針的下端部向探針支承板的下方突 出，并且，當(dāng)從平面觀察時，該各個探針的上端部和下端部的位置錯開，多個探針的上端部之間的間隔在其下端部變更為被檢測體的電極的間隔， 連接板由玻璃形成。
另外，也可以采用以下方式在該連接板上形成有在上下方向上貫穿 的多個通孔，在該通孔中插通有可以在通孔內(nèi)自由地上下移動并且比通孔 長的導(dǎo)電部件，各個探針的上端部與各個導(dǎo)電部件的下端部接觸。
也可以采用以下方式探針可以相對于探針支承板自由地拔出插入。 另外，也可以采用以下方式，多個探針排列成多列而被卡定在探針支承板 上，各列探針如下排列當(dāng)從平面觀察時，上端部和下端部列置在該排列 方向的近似直角的方向上，各列上的探針中相互接近的探針被分成多個 組，在該各個組內(nèi)，相鄰探針的下端部之間的間隔比其上端部之間的間隔 窄。另外，也可以采用以下方式各個組具有當(dāng)從平面觀察時從上端部到 下端部的距離不同的多種探針?；蛘撸部梢圆捎靡韵路绞讲煌N類的 探針相鄰排列。
另外，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的另一探針卡包括電路基板，向 多個探針發(fā)送檢測用的電信號；探針支承板，位于電路基板的下表面一 側(cè)，多個探針在上下方向上插通該探針支承板并在該狀態(tài)下由該探針支承 板支承；以及連接板，介于電路基板與探針支承板之間，使電路基板與探 針支承板的各個探針電連接；在探針支承板上，探針的上端部向探針支承 板的上方突出，探針的下端部向探針支承板的下方突出，探針至少包括 上部、主體部、以及下部，該上部具有用于與電路基板接觸的上端部，并 且，當(dāng)上部與電路基板接觸時，相對于上下方向具有彈性功能。
也可以采用以下方式，該探針的下部包括垂直部，具有下端部；以 及梁部，從主體部的下部沿水平方向形成，其頂端與垂直部連接。
另外，也可以采用以下方式探針的主體部形成為在垂直面內(nèi)直立設(shè) 置的板狀。
另外，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的另一探針卡包括電路基板，向 多個探針發(fā)送檢測用的電信號；探針支承板，位于電路基板的下表面一 側(cè)，多個探針在上下方向上插通該探針支承板并在該狀態(tài)下由該探針支承 板支承；以及連接板，介于電路基板與探針支承板之間，使電路基板與探
8針支承板的各個探針電連接；在探針支承板上，探針的上端部向探針支承 板的上方突出，探針的下端部向探針支承板的下方突出，探針至少包括 上部、主體部、以及下部，當(dāng)形成為直線狀的上部與電路基板接觸時，該 主體部相對于上下方向具有彈性功能。
也可以采用以下方式在該探針支承板的下表面一側(cè)形成有多個探針 并列排列的槽，在槽的底面上形成有各個探針的上部插通的通孔。
另外，也可以采用以下方式多個凹部沿槽并列形成在探針支承板的 與槽鄰接的下表面上，各個探針具有用于將該探針卡定在探針支承板上的 卡定部，在各個探針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個探針的卡定部通過光固化樹脂或熱固化樹 脂而與凹部粘結(jié)。
也可以采用以下方式相鄰的凹部形成在離槽的距離互不相同的位置上。
也可以采用以下方式探針的主體部具有波形或蛇行成矩形的形狀。 也可以采用以下方式各個探針的卡定部安裝在主體部與下部的連接 部分上。
也可以采用以下方式，探針的下部包括垂直部，具有下端部；以及 梁部，從主體部的下部沿水平方向形成，其頂端與垂直部連接。
根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)可以與電極間隔窄的被檢測體相對應(yīng)、制造簡 單、并且價格便宜的探針卡。


圖l是示出本實(shí)施方式的檢測裝置的簡要結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖； 圖2是卡定有探針的探針支承板的縱截面圖； 圖3是示出在探針支承板上安裝有多個探針的狀態(tài)的說明圖； 圖4是在探針支承板上形成的凹部的平面圖5是示出在探針支承板上形成的凹部和通孔的探針支承板的平面放 大圖6是安裝有探針的探針支承板的平面放大圖；圖7是卡定有彎曲部的位置不同的探針的探針支承板的縱截面圖； 圖8是安裝有圖7的探針的探針支承板的平面放大圖； 圖9是卡定有在下部接觸子具有兩個梁部的探針的探針支承板的縱截 面圖IO是示出具有連接板和彈性部件的探針卡的簡要結(jié)構(gòu)的說明圖； 圖11是示出在下表面形成有槽的探針支承板的結(jié)構(gòu)的縱截面圖； 圖12是安裝有探針的探針支承板的縱截面圖13的(a)示出了上部接觸子位于中間的探針，(b)示出了上部接 觸子位于左側(cè)的探針，(C)示出了上部接觸子位于右側(cè)的探針；
圖14是示出在探針支承板上形成的凹部和通孔的探針支承板下表面 的放大圖15是安裝有探針的探針支承板的下表面的放大圖； 圖16是示出具有連接板的探針卡的結(jié)構(gòu)的縱截面圖； 圖17是連接板的金屬銷的安裝位置的放大截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面，說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。圖1是示出具有本實(shí)施方式的探 針卡的檢測裝置1的結(jié)構(gòu)的說明圖。
檢測裝置l例如包括探針卡2、吸附保持作為被檢測體的晶片W的
吸盤3、使吸盤3移動的移動機(jī)構(gòu)4、以及檢測器5等。
探針卡2例如包括多個探針10、在插通狀態(tài)下支承該探針10的探 針支承板11、以及作為安裝在探針支承板11的上表面一側(cè)的電路基板的 印刷布線基板12。
印刷布線基板12與檢測器5電連接。在印刷布線基板12的內(nèi)部形成 有傳輸從檢測器5發(fā)出的檢測用電信號的布線，在印刷布線基板12的下 表面形成有該布線的多個端子12a。
探針I(yè)O例如整體形成為薄板狀，如圖2所示，探針I(yè)O包括與印刷 布線基板12的端子12a接觸的上部接觸子20、在檢測時與晶片W的電極 P接觸的下部接觸子21、以及連接上部接觸子20和下部接觸子21的主體部22。探針I(yè)O的材質(zhì)例如使用鎳、Ni—Co合金或Ni—Mn合金等合金、 W、 Pd、 BeCu合金、Au合金等。另外，探針I(yè)O也可以使用在上述材質(zhì)的 基材的表面鍍有貴金屬鍍材、該貴金屬鍍材的合金、或其他金屬鍍材的材 料。
探針10的主體部22例如形成為近似方形的平板狀，在其一端A —側(cè) (圖2的左側(cè))的下表面具有傾斜面。在主體部22的上部的另一端B — 側(cè)(圖2的右側(cè))的側(cè)面上形成有作為被卡定在探針支承板11上的卡定 部的上部卡定部22a。上部卡定部22a例如形成為鉤狀，從主體部22的側(cè) 面向水平方向突出，其頂端部向下方彎曲。
上部接觸子20例如包括從主體部22的一端A—側(cè)的上部向另一端 B —側(cè)的斜上方形成的線狀的梁部20a、以及與梁部20a的頂端連接并向 上凸的彎曲部20b。由于梁部20a會在上下方向上產(chǎn)生撓曲，所以上部接 觸子20在上下方向上具有彈性。彎曲部20b被壓在印刷布線基板12的端 子12a上而與其接觸。另外，在本實(shí)施方式中，彎曲部20b的最上部為探 針10的上端部。
下部接觸子21包括從主體部22的下部的另一端B —側(cè)向一端A — 側(cè)沿水平方向形成的線狀的梁部21a、以及與梁部21a的頂端部連接并向 下方形成的垂直部21b，即形成為所謂的懸臂形狀。垂直部21b在檢測時 與晶片W的電極P接觸。由于梁部21a會在上下方向上產(chǎn)生撓曲，所以下 部接觸子21在上下方向上具有彈性。在垂直部21b的上部附近形成有直 徑比其他部分大而向外側(cè)突出的下部卡定部21c。另外，在梁部21a的另 一端B —側(cè)的下表面形成有向下側(cè)突出的限位部21d。在本實(shí)施方式中， 垂直部21b的頂端為探針10的下端部。
支承上述探針10的探針支承板11例如形成為方形的板狀。探針支承 板11由低熱膨脹材料、例如陶瓷形成。在探針支承板11的上表面一側(cè)形 成有例如圖3所示的朝向一定方向(X方向)的多列槽30。在該各列槽30 中例如卡定有相對的兩列探針10。
如圖2所示，在探針支承板11的槽30的底面上形成有貫穿至探針支 承板11的下表面的通孔30a。探針10的下部接觸子21的垂直部21b插入
ii到該通孔30a中，垂直部21b的下端部向探針支承板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的上端的周邊部。例 如，梁部21a的限位部21d與槽30的底面抵接，從而維持梁部21a的水平 性。另外，限位部21d也可以如下形成平常時稍稍高于槽30的底面而 浮在其上方，當(dāng)探針I(yè)O被壓向下方一側(cè)時與槽30的底面接觸，從而抑制 梁部21a的傾斜。
在探針支承板11的槽30的側(cè)壁的上端部形成有凹部30b。如圖4所 示，凹部30b由從探針支承板11的上表面一側(cè)開設(shè)的有底的兩個圓孔 30c、 30d形成。圓孔30c、 30d在Y方向上并列設(shè)置成直線狀，其側(cè)面互 相連接?？拷?0 —側(cè)的圓孔30c的側(cè)面在槽30的側(cè)壁面上形成開口。 如圖2所示，距離槽30較遠(yuǎn)的圓孔30d比圓孔30c深。探針10的主體部 22的上部卡定部22a卡定在該凹部30b中。
如上所述，由于探針I(yè)O通過下部卡定部21c和上部卡定部22a而被卡 定在探針支承板11的上表面一側(cè)，因此可以從探針支承板11的上表面一 側(cè)拔出插入。
另外，例如向凹部30b的內(nèi)部注入光固化樹脂、例如紫外線固化樹 脂，在上部卡定部22a嵌入該凹部30a的狀態(tài)下照射紫外線而使樹脂固 化，由此使上部卡定部22a粘結(jié)在凹部30b中。另外，進(jìn)行該粘結(jié)時也可 以使用熱固化樹脂。
如圖5所示，槽30內(nèi)的通孔30a沿槽30排列形成。槽30內(nèi)的通孔 30a的間隔被設(shè)定為與被檢測的晶片W的電極P的間隔相等。凹部30b與 通孔30a成對地沿槽30排列形成。例如，接近的多個(在圖5中為3個) 凹部30b被分為一組，各個組G的凹部30b的間隔比與其對應(yīng)的通孔30a 的間隔大。因此，如圖6所示，當(dāng)探針10插入相同的組G內(nèi)的各個通孔 30a和凹部30b時，該組G的探針10從通孔30a—側(cè)向凹部30b—側(cè)呈放 射狀(扇形狀)擴(kuò)展。由此，當(dāng)從平面觀察時，與印刷布線基板12的端 子12a接觸的探針10的彎曲部20b的間隔Dl比與晶片W的電極P接觸的 垂直部21b的間隔D2寬。
例如如圖1所示，支承多個探針10的探針支承板11通過螺栓40而被固定在印刷布線基板12的下表面上。例如在印刷布線基板12的下表面形 成有支承體41，探針支承板11的外周部通過螺栓40而被固定在該支承體 41上。另外，探針支承板11也可以由代替螺栓41的板簧等其他固定部件 固定在布線基板12上。
吸盤3形成為具有水平上表面的近似圓盤狀。在吸盤3的上表面設(shè)置 有用于吸附晶片W的吸引口 3a。在吸引口 3a上例如連接有通過吸盤3的 內(nèi)部并與外部的負(fù)壓發(fā)生裝置50連通的吸引管3b。
移動機(jī)構(gòu)4例如包括使吸盤3升降的圓柱體等的升降驅(qū)動部60、以 及使升降驅(qū)動部60在水平方向的正交的兩個方向(X方向和Y方向)上 移動的X—Y平臺61。由此，可以使保持在吸盤3上的晶片W在三維空 間移動，從而可以使位于上方的特定的探針I(yè)O與晶片W的表面的各個電 極P接觸。
下面，說明由如上構(gòu)成的檢測裝置l進(jìn)行的檢測過程。首先，晶片W 被吸附保持在吸盤3上。然后，通過移動機(jī)構(gòu)4使吸盤3在X—Y方向上 移動，調(diào)整晶片W的位置。之后，使吸盤3上升，使探針卡2的各個探針 10與晶片W上的各個電極P接觸。
然后，從檢測器5通過印刷布線基板12向各個探針10發(fā)送檢測用的 電信號，并從各個探針10向晶片W上的各個電極P發(fā)送電信號，從而檢 測晶片W上的電子電路的電特性。
根據(jù)以上的實(shí)施方式，由于可以在探針10的下端的垂直部21b之間 的間隔D2比探針10的上端的彎曲部20b之間的間隔Dl窄的情況下將多 個探針I(yè)O卡定在探針支承板11上，所以即使不使用像以往那樣進(jìn)行了微 細(xì)布線的接觸器，也可以通過探針10自身將印刷布線基板12的端子12a 的間距變換為晶片W的電極P的間距，從而可以恰當(dāng)?shù)貦z測電極P的間 隔狹小的晶片W。由此，可以使探針卡2的制造變得簡單，從而可以在短 時間內(nèi)便宜地制造探針卡2。另外，因?yàn)椴恍枰纬扇缫酝慕佑|器那樣 的微細(xì)布線，所以探針支承板11可以相應(yīng)地大型化。因此，探測支承板 11可以支承多個探針10，從而可以每次對多個電極P進(jìn)行檢測。由于探 針10直接與印刷布線基板12的端子12a接觸，所以比以往的電連接點(diǎn)
13少，從而能夠高速地進(jìn)行高精度、高可靠性的檢測。另外，因?yàn)樘结業(yè)O可以相對于探針支承板11自由地拔出插入，所以 例如在一部分探針I(yè)O破損的情況下，能夠簡單地進(jìn)行探針I(yè)O的交換。另外，因?yàn)椴幌褚酝菢油ㄟ^金屬來接合探針10，所以在交換探針10時， 不會對電連接部造成損傷。并且，因?yàn)槔缈梢蕴鎿Q成垂直部21b的長度 不同的探針10，所以能夠容易地應(yīng)對由裝置規(guī)格等所導(dǎo)致的探針10的高 度的變更等。在以上的實(shí)施方式中，在探針支承板11上形成槽30，沿該槽30形成 多個通孔30a和凹部30b，并在探針10上形成與其對應(yīng)的卡定部21c、 22a，因此通過兩處將各個探針I(yè)O卡定在探針支承板ll上，從而能夠恰當(dāng) 地支承多個探針10。在以上的實(shí)施方式中，因?yàn)樵谔结?0的上部形成有具有彈性的上部 接觸子20，所以例如能夠在吸收探針支承板11或印刷電路板12的變形的 同時確保印刷布線基板12與探針10的電接觸。特別是，在本實(shí)施方式 中，由于不使用以往的轉(zhuǎn)接板，因此探針卡2的部件數(shù)量減少，從而可以 使探針卡2的結(jié)構(gòu)變得簡單。因此，能夠更加簡單地制造探針卡2，并且 可以降低成本。此外，由于電連接點(diǎn)變少，所以能夠提高電特性的檢測速 度和檢測精度。另外，因?yàn)樵谔结?0的下部形成有具有彈性的下部接觸子21，所以 當(dāng)使下部接觸子21壓附在晶片W的電極P上時，下部接觸子21會在電極 P的表面上移動，從而能夠恰當(dāng)?shù)夭脸琖的電極P表面的氧化膜。由 于使探針10的主體部22形成為板狀，所以能夠確保探針10的剛性，并且 例如能夠通過標(biāo)記探針10的批號等而簡單地進(jìn)行探針10的產(chǎn)品管理。因?yàn)樘结樦С邪?1的凹部30b由兩個圓孔30c、 30d構(gòu)成，所以例如 可以通過鉆削加工等來簡單地形成卡定探針10的孔。另外，因?yàn)榭梢酝?過鉆削加工而在正確的位置上形成凹部30b，所以能夠提高探針10的位置 精度。另外，在以上的實(shí)施方式中，凹部30b由兩個圓孔30c、 30d構(gòu)成，但 是不限于兩個。另外，凹部30b的結(jié)構(gòu)不限于圓孔，也可以是當(dāng)從平面觀平面觀察時使用了彎曲部20b與垂直部21b之間的距離相同的探針10，其中，所述彎曲部20b與印 刷布線基板12的端子12a接觸，所述垂直部21b與晶片W的電極P接 觸，但是也可以使用彎曲部20b與垂直部21b之間的距離不同的多種探 針。例如如圖7所示， 一部分探針70也可以如下形成上部接觸子20的 梁部20a從另一端B —側(cè)向一端A—側(cè)的斜向上方形成，在其頂端部形成 有彎曲部20b。該探針70與上述探針10相比，彎曲部20b的位置位于一 端A—側(cè)。另外，因?yàn)樘结?0的其他結(jié)構(gòu)與探針10相同，所以采用相同 的名稱和標(biāo)號并省略相關(guān)的說明。并且，如圖8所示，在探針支承板11 上，例如在組G內(nèi)，在兩個探針10之間配置探針70，探針10和探針70 交替配置。當(dāng)從平面觀察時，探針70的從彎曲部20b到垂直部21b之間的 距離比探針10短。此時，在印刷布線基板12上，在與探針10和探針70 的各自的彎曲部20b對應(yīng)的位置上形成有各個端子12a。根據(jù)該例子，可以使探針與布線圖更為復(fù)雜的印刷布線基板12相對 應(yīng)。另一方面，可以更加自由地設(shè)計(jì)印刷布線基板12的端子12a的形成位 置。另外，通過改變探針10、 70的上部接觸子20的梁部20a的長度、彎 曲部20b的位置，可以任意地設(shè)定當(dāng)從平面觀察時的從彎曲部20b到垂直 部21b之間的距離。另外，彎曲部20b與垂直部21b之間的距離不同的探 針不限于兩種，也可以為三種以上。另外，以上實(shí)施方式中所述的探針10也可以如圖9所示那樣形成-下部接觸子21具有水平的兩個梁部21a，在該兩個梁部21a的頂端形成有 垂直部21b。此時，主體部22也可以是連接兩個梁部21a的另一端B—側(cè) 的端部和上部接觸子20的、在垂直方向上延伸的線狀部分。此時，也能 夠確保探針10的剛性和上下方向的彈性，從而能夠恰當(dāng)?shù)乇３痔结?0與 印刷布線基板12的接觸。在以上的實(shí)施方式中，探針支承板11的探針10直接與印刷布線基板 12的端子12a接觸，但是例如也可以如圖10所示那樣，在探針支承板11 與印刷布線基板12之間設(shè)置連接板90和彈性部件91。例如，連接板90形成為具有厚度的圓盤狀，在連接板90的上下表面分別形成上表面端子 90a、下表面端子90b。例如，下表面端子90b之間的間隔比上表面端子 90a的間隔更窄。在連接板90的內(nèi)部形成有連接上表面端子90a和下表面 端子90b的內(nèi)部布線。探針10的上部接觸子20與下表面端子90b接觸。彈性部件91配置在連接板90與印刷布線基板12之間。彈性部件91 例如形成為薄片狀，由具有彈性的多個導(dǎo)電部91a和相互連接該導(dǎo)電部 91a的絕緣部91b構(gòu)成。導(dǎo)電部91a形成為在薄片的厚度方向貫穿的近似 圓柱狀，從薄片的上下表面露出。例如，通過在具有絕緣性和彈性的高分 子物質(zhì)內(nèi)密密地填充導(dǎo)電性粒子來形成導(dǎo)電部91a。連接板90的上表面端 子90a與該導(dǎo)電部91a的下端部接觸，印刷布線基板12的端子12a與導(dǎo)電 部91a的上端部接觸。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，探針支承板11的探針I(yè)O和印刷布線基板12通過連接板 90和彈性部件91而電導(dǎo)通。探針支承板11、連接板90、以及彈性部件91在其外周部通過從下方 的探針支承板11貫穿印刷布線基板12的內(nèi)部的多個螺栓92而被固定在 印刷布線基板12上。另外，螺栓92的下端面位于比探針支承板11的下表 面靠上的位置。在該例中，由于通過連接板90使印刷布線基板12與探針支承板11之 間的間隔變寬，所以即使例如當(dāng)印刷布線基板12因熱膨脹或加工精度等 的影響而產(chǎn)生了變形時，也能夠防止印刷布線基板12與晶片W接觸。由 此，可以防止印刷布線基板12或晶片W破損。另外，因?yàn)橥ㄟ^連接板90 和探針支承板11的探針I(yè)O這兩者來進(jìn)行印刷布線基板12的端子12a與晶 片W的電極P之間的間距變換，所以能夠進(jìn)行更大的間距變換。因此， 能夠檢測電極P的間距更窄的晶片W。另外，雖然需要在連接板90中形 成內(nèi)部布線，但是由于間距變換量小，所以與以往的接觸器相比，能夠以 低成本簡單地進(jìn)行制造。另外，因?yàn)榫哂袑?dǎo)電性的彈性部件91介于連接板90與印刷布線基板 12之間，所以例如能夠吸收印刷布線基板12的變形，從而可以維持連接 板90和探針支承板11的水平性。由此，能夠使晶片面內(nèi)的電極P與探針16支承板11的各個探針io更恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行接觸。另外，該例中所述的彈性部件91不限于薄片狀，例如也可以由彎曲的多個金屬銷構(gòu)成。在以上的實(shí)施方式中，在探針支承板11的上表面一側(cè)形成槽30，在 該槽30中排列探針10，但是也可以在探針支承板11的下表面一側(cè)形成槽 并在該槽中排列多個探針。下面，對該例進(jìn)行說明。例如如圖11所示，在探針支承板11的下表面一側(cè)形成有與上述實(shí)施 方式相同地沿X方向的多列槽100。在該探針支承板11的槽100中排列有 多個探針110。例如如圖12所示，探針110例如包括與印刷布線基板12的端子 12a接觸的上部接觸子120、在檢測時與晶片W的電極P接觸的下部接觸 子121、連接上部接觸子120和下部接觸子121的連接部112、以及用于 將該探針I(yè)IO卡定在探針支承板11上的卡定部123。例如，探針I(yè)IO的連接部112形成為向左右蛇行的近似矩形的形狀， 在上下方向上具有彈性。另外，連接部112的形狀不限于矩形，也可以為 波形。上部接觸子120例如從連接部112的上部向上方形成為直線狀。在 上部接觸子120的下端部形成有直徑比其他部分大的限位部120a。下部接觸子121與連接部112的下部連接。下部接觸子121包括從 連接部112向水平方向形成的梁部121a、以及從該梁部121a的頂端向下 方延伸的垂直部121b，具有所謂的懸臂形狀。當(dāng)從平面觀察時，上部接觸 子120的上端部的位置與下部接觸子121的下端部121c的位置錯開?？ǘú?23安裝在連接部112與下部接觸子121的連接部分上?？ǘ?部123包括從該連接部分向與下部接觸子121相反一側(cè)的水平方向延伸 的水平部123a、以及從該水平部123a向上方突出的凸部123b。在該實(shí)施方式中，例如當(dāng)從平面觀察時采用了上部接觸子120的上端 部與下部接觸子121的下端部121c的距離不同的例如三種探針110 (110a、 110b、 110c)。例如如圖13的(a)所示，探針110a的上部接觸 子120位于連接部112的中間附近，如圖13的(b)所示，探針110b的上 部接觸子120位于下部接觸子121的下端部121c—側(cè)，如圖13的(c)所17示，探針110c的上部接觸子120位于與下部接觸子121的下端部121c相 反的一側(cè)。另外，三種探針110a、 110b、 110c的卡定部123的凸部123b的位置 互不相同。例如，探針110a的凸部123b距離連接部112最遠(yuǎn)，其次探針 110b的凸部123b距離連接部112較遠(yuǎn)，探針110c的凸部123b距離連接 部U2最近。如圖12所示，在探針支承板11的槽100的底面(上表面)上形成有 貫穿至探針支承板11的上表面的通孔100a。探針110的上部接觸子120 插入到該通孔100a中，上部接觸子120的上端部向探針支承板11的上方 突出。另外，上端接觸子120的限位部120a被卡定在通孔100a的下端的 周邊部。在探針支承板11的下表面的槽100的周邊形成有凹部100b。探針 110的卡定部123的凸部123b嵌入到該凹部100b中。例如，在凹部100b 內(nèi)注入光固化樹脂、例如紫外線固化樹脂，通過在嵌入凸部123b的狀態(tài) 下照射紫外線而使樹脂固化，由此使卡定部123粘結(jié)在凹部100b中。另 外，進(jìn)行該粘結(jié)時也可以使用熱固化樹脂。圖14示出了放大的探針支承板11的下表面的狀態(tài)。如圖14所示，通 孔100a和凹部100b成對地形成在與槽IOO的方向成直角的Y方向的同一 直線上。通孔100a和凹部100b分別沿槽100在X方向上排列形成。例 如，在X方向上相鄰的凹部100b形成在到槽100的側(cè)壁部100c的距離不 同的位置上。另外，通孔100a形成在與印刷布線基板12的各個端子12a 相對應(yīng)的位置上，在X方向上相鄰的通孔100a例如形成在到槽100的側(cè) 壁部100c的距離不同的位置(到后述的晶片W的電極P的距離不同的位 置)上。如圖15所示，如下設(shè)定這些通孔100a和凹部100b的位置可以 使上述三種中的某一種探針110插入到一對凹部100b和通孔100a中，并 且當(dāng)插入時，下部接觸子121的下端部121c的位置與被檢測的晶片W的 各個電極P的位置相對應(yīng)地沿X方向排列在一條直線上。在該實(shí)施方式中，在X方向上相鄰的每三個通孔100a和凹部100b被 分為一組，在該各個組G中，上述3種探針110a、 110b、 110c各有一個按照規(guī)定的順序安裝。其結(jié)果是，組G內(nèi)的相鄰的探針110的下部接觸子121的下端部121c之間的間隔D3比上部接觸子120之間的間隔D4窄，通 過這些探針110，印刷布線基板12的端子12a的寬的間隔被變換成晶片W 上的電極P的窄的間隔。根據(jù)該實(shí)施方式，由于可以在探針110的下部接觸子121的下端部 121c之間的間隔比上部接觸子120之間的間隔窄的情況下將多個探針110 卡定在探針支承板11上，所以可以通過探針I(yè)IO將印刷布線基板12的端 子12a的寬的間距變換成晶片W的電極P的窄的間距，從而能夠恰當(dāng)?shù)貦z 測電極P的間距窄的晶片W。此時，因?yàn)椴恍枰酝菢拥木哂袕?fù)雜、微 細(xì)的布線結(jié)構(gòu)的接觸器，所以能夠使探針卡2的制造變得簡單，從而可以 在短時間內(nèi)便宜地制造探針卡2。因?yàn)橄噜彽陌疾?00b形成在到槽100的距離不同的位置上，所以即 使使X方向的間隔變窄，凹部100b也不會互相干涉。由此，能夠在X方 向上以窄的間距來配置探針100，從而可以應(yīng)對窄間距的電極P的檢測。在上述實(shí)施方式中，當(dāng)從平面觀察時采用了從上部接觸子120到下部 接觸子121的下端部121c的距離不同的三種探針110，但是不限于三種， 也可以使用兩種或四種。在前述的實(shí)施方式中，如圖16所示，也可以在印刷布線基板12與探 針支承板11之間設(shè)置連接板150。該連接板150例如為具有一定厚度的圓 盤形狀，由玻璃形成。在連接板150中形成有在上下方向上貫穿的多個通 孔150a。作為直線狀的導(dǎo)電部件的金屬銷151插入到各個通孔150a中。 如圖17所示，金屬銷151的直徑比通孔150a細(xì)，可以相對于通孔150a自 由地上下活動。金屬銷151比通孔150a長，向通孔150a的上下突出。金 屬銷151的下端部例如形成有比通孔150a的直徑大的限位部151a。如圖 16所示，探針支承板11和連接板150在其外周部通過從下方的探針支承 板11貫穿印刷布線基板12的內(nèi)部的多個螺栓152而被固定在印刷布線基 板12上。另外，螺栓152的下端面位于比探針支承板11的下表面靠上的 位置。這樣，如圖17所示，金屬銷151被探針110的上部接觸子120從下 方向上推壓，金屬銷151的上端部與印刷布線基板12的端子12a接觸。由此，實(shí)現(xiàn)了探針110與印刷布線基板12的電導(dǎo)通。
在該例中，由于通過連接板150使印刷布線基板12與探針支承板11 的間隔變寬，所以即使例如當(dāng)印刷布線基板12由于熱膨脹或加工精度等 的影響而產(chǎn)生了變形時，也能夠防止印刷布線基板12與晶片W接觸。由 此，能夠防止印刷布線基板12或晶片W破損。另外，因?yàn)槭挂苿幼匀绲?金屬銷151位于通孔150a內(nèi)而實(shí)現(xiàn)印刷布線基板12與探針110的電導(dǎo) 通，所以即使例如當(dāng)印刷布線基板11因加工精度的問題而產(chǎn)生了變形 時，金屬銷151也可以追隨該變形而上下移動，從而可以通過該金屬銷 151的下方的探針110的彈性來吸收該變形。由此，可以穩(wěn)定各個探針 110的下端部121c的高度，從而可以使探針I(yè)IO與晶片面內(nèi)的電極P恰當(dāng) 地進(jìn)行接觸。
以上參照

了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是本發(fā)明不限于這些 例子。勿庸置疑，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求所述的思想范疇內(nèi)進(jìn)行 各種變形或修正，該變更和修正無疑也屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍。例如，探 針10、 110或探針支承板11不限于本實(shí)施方式的形狀，也可以具有其他 的形狀。另外，本發(fā)明也可以應(yīng)用于被檢測體為晶片W以外的FPD (平 板顯示器)等其他基板的情況。
工業(yè)實(shí)用性
本發(fā)明能夠與電極間隔窄的被檢測體相對應(yīng)，并且有助于實(shí)現(xiàn)制造簡 單、價格便宜的探針卡。
權(quán)利要求
1.一種探針卡，其特征在于，包括電路基板，向多個探針發(fā)送檢測用的電信號；以及探針支承板，位于所述電路基板的下表面一側(cè)，所述多個探針在上下方向上插通該探針支承板并在該狀態(tài)下由該探針支承板支承；所述探針的上端部向所述探針支承板的上方突出并與所述電路基板接觸，所述探針的下端部向所述探針支承板的下方突出，所述探針包括上部、主體部、以及下部，所述上部在上下方向上具有彈性，在所述探針支承板的上表面一側(cè)形成有所述多個探針并列排列在其中的槽，在所述槽的底面上形成有所述各個探針的下部插通的通孔，在所述探針支承板的槽的側(cè)壁的上端部形成有多個凹部，在所述各個探針上形成有嵌入所述凹部而被卡定的卡定部。
2. 如權(quán)利要求1所述的探針卡，其特征在于，所述凹部包括從所述探針支承板的上表面一側(cè)形成的有底的多個圓孔，所述多個圓孔排列成直線狀，相鄰的圓孔的側(cè)面互相連接， 所述多個圓孔中離所述槽最近的圓孔的側(cè)面在所述槽的側(cè)壁面上形成 開口。
3. 如權(quán)利要求2所述的探針卡，其特征在于，離所述槽最近的圓孔以外的至少一個以上的圓孔比離所述槽最近的圓 孔深。
4. 如權(quán)利要求1所述的探針卡，其特征在于，所述探針的下部包括垂直部，具有所述下端部；以及梁部，從所述 主體部的下部沿水平方向形成，其頂端與所述垂直部連接。
5. 如權(quán)利要求4所述的探針卡，其特征在于，所述探針的下部具有兩個平行的梁部。
6. 如權(quán)利要求1所述的探針卡，其特征在于，所述探針主體部形成為在垂直面內(nèi)直立設(shè)置的板狀。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可以與電極間隔窄的被檢測體相對應(yīng)、制造簡單、并且價格便宜的探針卡。在探針卡(2)的印刷布線基板(12)的下表面一側(cè)設(shè)置有探針支承板(11)。在探針支承板(11)上支承有多個探針(10)。探針(10)由上部接觸子(20)、下部接觸子(21)、以及主體部(22)構(gòu)成。上部接觸子(20)的上端部向探針支承板(11)的上方突出并與印刷布線基板(12)的端子(12a)接觸。下部接觸子(21)的下端部向探針支承板(11)的下方突出，并且在檢測時與晶片的電極接觸。在探針支承板(11)上形成有用于卡定探針(10)的通孔(30a)和凹部(30b)，探針(10)可以相對于探針支承板(11)從上方自由地拔出插入。
文檔編號G01R1/073GK101655512SQ20091017109
公開日2010年2月24日 申請日期2007年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月19日
發(fā)明者保坂久富, 望月純 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社