JP2018084449A

JP2018084449A - 電気的接続装置及びプローブ支持体

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Publication number: JP2018084449A
Application number: JP2016226582A
Authority: JP
Inventors: 研長谷川; Ken Hasegawa
Original assignee: Micronics Japan Co Ltd
Current assignee: Micronics Japan Co Ltd
Priority date: 2016-11-22
Filing date: 2016-11-22
Publication date: 2018-05-31
Anticipated expiration: 2036-11-22
Also published as: JP6855221B2

Abstract

【課題】より信頼性の高い電気的検査を実施することが可能な電気的接続装置及びプローブ支持体を提供する。【解決手段】プローブ２０と、プローブ２０を案内するプローブ支持体１８とを備える電気的接続装置であって、プローブ支持体１８は、プローブ２０を挿通する上方ガイド穴１１０ａを有する上方ガイド板１１０と、上方ガイド板１１０から第２接触対象側に間隔を設けて配置され、プローブ２０を挿通する中間ガイド穴１３０ａを有する中間ガイド板１３０と、中間ガイド板１３０に配置される電子部品２００と、を備え、中間ガイド板１３０には、中間ガイド穴１３０ａの穴壁１３０ｂにおいて、プローブ２０が第２接触対象との接触により押し込まれる際に、プローブ２０と摺動しながらプローブ２０と電気的に接続する穴壁導電膜２１１が形成されており、電子部品２００は、穴壁導電膜２１１を介してプローブ２０と電気的に接続する。【選択図】図３

Description

本発明は、被検査体の電気的検査などに用いられる電気的接続装置及びプローブ支持体に関する。

半導体ウエハに作り込まれた多数の集積回路は、一般的に、該ウエハから切断、分離される前に、仕様書通りの性能を有するか否かの電気的検査を受ける。このような電気的検査に用いられる装置として、複数のプローブを備えた電気的接続装置がある。

また、この種の電気的接続装置には、上下方向に間隔をおいて配置した複数のガイド板を有するプローブ支持体を備え、複数のガイド板に形成したガイド穴に、一部を湾曲させたプローブを貫通させたものがある（例えば、特許文献１参照）。

かかる電気的接続装置では、プローブ支持体から下方に延出するプローブの先端部が被検査体に接触すると、当該プローブの先端部が被検査体により上方へ押し込まれる。このとき、プローブは、ガイド穴の壁面を摺動しながら大きく湾曲する。そして、湾曲したプローブは、被検査体に対して適度な押圧力により押圧しながら、被検査体と電気的に接続する。これにより、プローブ基板と被検査体とがプローブを介して電気的に接続され、電気的検査が実施される。

ところで、より信頼性の高い電気的検査を実施するためには、信号ノイズや導電経路のインピーダンスなどを低減させることが好ましい。そこで、被検査体とプローブ基板との導電経路において、コンデンサ、終端抵抗、ＩＣ、ダイオードなどの電子部品を接続させることがある。このような電子部品は、一般的に、プローブ基板に配置されている（例えば、特許文献２参照）。

実開平７−２９８３８号公報特開２０１４−７４７１６号公報

ここで、電子部品の機能を活用して信頼性の高い電気的検査を実施するためには、電子部品を被検査体により近づけて電気的に接続すること、すなわち電子部品とプローブの先端部との導電経路をできるだけ短くすることが好ましい。

このため、従来技術では、プローブ支持体の厚みを薄く構成しつつ、プローブの全長を短くする等の対策によって、電子部品とプローブの先端部との導電経路を短くしていたが、より信頼性の高い電気的検査を求めるユーザの要求に対しては、十分に応じているとはいえず、更なる改善が求められていた。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、より信頼性の高い電気的検査を実施することが可能な電気的接続装置及びプローブ支持体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る電気的接続装置の第１の特徴は、第１接触対象と第２接触対象とを電気的に接続するプローブと、前記プローブを前記第１接触対象から前記第２接触対象に向けて案内するプローブ支持体とを備える電気的接続装置であって、前記プローブ支持体は、前記プローブを挿通する第１ガイド穴を有する第１ガイド板と、前記第１ガイド板から第２接触対象側に間隔を設けて配置され、前記プローブを挿通する第２ガイド穴を有する第２ガイド板と、前記第２ガイド板に配置される電子部品と、を備え、前記第２ガイド板には、前記第２ガイド穴の穴壁において、前記プローブが前記第２接触対象との接触により押し込まれる際に、前記プローブと摺動しながら前記プローブと電気的に接続する穴壁導電膜が形成されており、前記電子部品は、前記穴壁導電膜を介して前記プローブと電気的に接続することにある。

本発明に係る電気的接続装置の第２の特徴は、上記特徴に係り、前記プローブは、前記第１ガイド板と前記第２ガイド板との間において湾曲する湾曲部を有することにある。

本発明に係る電気的接続装置の第３の特徴は、上記特徴に係り、前記電子部品は、前記第２ガイド板と前記第１ガイド板との間に形成される遮蔽室に配置されることにある。

本発明に係る電気的接続装置の第４の特徴は、上記特徴に係り、前記プローブとして、前記電子部品から所定距離の範囲内に配置される第１プローブと第２プローブとを備え、前記第２ガイド板には、前記穴壁導電膜として、前記第１プローブと摺動しながら前記第１プローブと電気的に接続する第１穴壁導電膜と、前記第２プローブと摺動しながら前記第２プローブと電気的に接続する第２穴壁導電膜とが形成されており、前記電子部品は、前記第１穴壁導電膜を介して前記第１プローブと電気的に接続するとともに、前記第２穴壁導電膜を介して前記第２プローブと電気的に接続することにある。

本発明に係るプローブ支持体の特徴は、第１接触対象と第２接触対象とを電気的に接続するプローブを前記第１接触対象から前記第２接触対象に向けて案内するプローブ支持体であって、前記プローブを挿通する第１ガイド穴を有する第１ガイド板と、前記第１ガイド板から第２接触対象側に間隔を設けて配置され、前記プローブを挿通する第２ガイド穴を有する第２ガイド板と、前記第２ガイド板に配置される電子部品と、を備え、前記第２ガイド板には、前記第２ガイド穴の穴壁において、前記プローブが前記第２接触対象との接触により押し込まれる際に、前記プローブと摺動しながら前記プローブと電気的に接続する穴壁導電膜が形成されており、前記電子部品は、前記穴壁導電膜を介して前記プローブと電気的に接続することにある。

本発明によれば、より信頼性の高い電気的検査を実施することが可能な電気的接続装置及びプローブ支持体を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る検査装置を概略的に示す概略側面図である。本発明の第１実施形態に係るプローブ支持体を概略的に示す一部拡大断面図である。本発明の第１実施形態に係るプローブ支持体を概略的に示す一部拡大断面図である。（ａ）本発明の第１実施形態に係る製造方法を説明するための概略平面図である。（ｂ）本発明の第１実施形態に係る製造方法を説明するための概略断面図である。（ａ）本発明の第１実施形態に係る製造方法を説明するための概略平面図である。（ｂ）本発明の第１実施形態に係る製造方法を説明するための概略断面図である。（ａ）本発明の第１実施形態に係る製造方法を説明するための概略平面図である。（ｂ）本発明の第１実施形態に係る製造方法を説明するための概略断面図である。（ａ）本発明の第１実施形態に係る製造方法を説明するための概略平面図である。（ｂ）本発明の第１実施形態に係る製造方法を説明するための概略断面図である。（ａ）比較例を説明するための一部拡大断面図である。（ｂ）比較例を説明するための一部拡大断面図である。（ａ）実施例を説明するための一部拡大断面図である。（ｂ）実施例を説明するための一部拡大断面図である。電源インピーダンス評価の結果を示すグラフである。挿入損失特性評価の結果を示すグラフである。反射損失特性評価の結果を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態に係る電気的接続装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。また、以下に示す実施形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

［第１実施形態］
＜検査装置の構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る電気的接続装置を含む検査装置１を概略的に示す側面図である。なお、説明のため、図面において、上下方向Ｚと、上下方向Ｚに直交する左右方向Ｘと、上下方向Ｚ及び左右方向Ｘに直交する前後方向Ｙを規定する。また、上下方向Ｚは、プローブ２０の長手方向とも言い換えられる。

図１に示すように、検査装置１は、主に、カード状接続装置２と、チャック１２とを備える。

カード状接続装置２（プローブカードとも称される場合がある）が、昇降可能なチャック１２の上方でフレーム（不図示）に保持される。チャック１２上には、被検査体の一例として半導体ウエハ１４が保持されている。半導体ウエハ１４には多数の集積回路が組み込まれている。

半導体ウエハ１４は、集積回路の電気的検査のために、該集積回路の多数の電極パッド１４ａを上方に向けて、チャック１２上に配置されている。

カード状接続装置２は、プローブ基板１６と、プローブ支持体１８と、プローブ２０とを備える。

プローブ基板１６は、例えば円形のリジッド配線基板からなる。プローブ基板１６は、プローブ２０の基端部２０ｂ（上端部）に電気的に接続される。

プローブ基板１６の上面（図１に示す上方の面）の周縁部には、テスタ（不図示）への接続端となる多数のテスタランド１６ｂが設けられている。各テスタランド１６ｂは、プローブ基板１６に設けられた配線１６ａに接続されている。

また、プローブ基板１６の上面（図１に示す上方の面）には、プローブ基板１６を補強する例えば金属製の補強板５が設けられている。該補強板５は、プローブ基板１６のテスタランド１６ｂが設けられた周縁分を除く中央部に配置されている。また、プローブ基板１６の下面（図１に示す下方の面）には、プローブ支持体１８が配置される。

プローブ支持体１８は、所定の保持部材（不図示）によりプローブ基板１６に保持されている。プローブ支持体１８は、プローブ２０をプローブ基板１６から半導体ウエハ１４に向けて案内する。プローブ支持体１８は、プローブ２０の先端部２０ａ（下端部）が半導体ウエハ１４に押圧されたときに、プローブ２０の相互間の干渉を防止する。

プローブ２０は、先端部２０ａと基端部２０ｂとを有する。プローブ２０の先端部２０ａは、半導体ウエハ１４に設けられている電極パッド１４ａに対向するように配置される。

プローブ２０の基端部２０ｂは、プローブ基板１６の接続パッド１６ｃ（図２〜３参照）に圧着された圧着状態、すなわちプリロード状態で当接している。これにより、プローブ２０の基端部２０ｂは、プローブ基板１６と電気的に接続されている。

なお、本実施形態において、プローブ支持体１８とプローブ２０とが、特許請求の範囲に記載の電気的接続装置を構成する。また、プローブ基板１６の接続パッド１６ｃ（図２〜３参照）が、特許請求の範囲に記載の第１接触対象を構成し、半導体ウエハ１４の電極パッド１４ａが、特許請求の範囲に記載の第２接触対象を構成する。

＜プローブ支持体の構成＞
次に、図２〜３を参照して、プローブ支持体１８の構成について詳細に説明する。図２は、本発明の第１実施形態に係るプローブ支持体１８の一部を拡大した一部拡大断面図である。図３は、本発明の第１実施形態に係るプローブ支持体１８において、プローブ２０が半導体ウエハ１４に押圧された状態を示す一部拡大断面図である。

図２に示すように、プローブ支持体１８は、プローブ基板１６の下方に配置される。プローブ支持体１８は、主に、複数のプローブ２０を挿通するための複数のガイド穴を有するガイド板１００と、電子部品２００とを備える。

ガイド板１００は、ガイド穴に挿通されるプローブ２０を案内するように構成される。ガイド板１００は、上方ガイド板１１０と、下方ガイド板１２０と、上方ガイド板１１０と下方ガイド板１２０との間に配置される中間ガイド板１３０とを含む。

上方ガイド板１１０と中間ガイド板１３０と下方ガイド板１２０とのそれぞれは、例えば、セラミック板あるいはポリイミド合成樹脂板等の絶縁物質で形成される。上方ガイド板１１０と中間ガイド板１３０と下方ガイド板１２０とのそれぞれは、スペーサ部材３４などの部材によって、互いに平行になるように配置されるとともに、ねじなどの保持部材（不図示）などにより相互に連結されている。

上方ガイド板１１０は、プローブ基板１６に近接して配置される。上方ガイド板１１０は、上下方向Ｚに貫通する上方ガイド穴１１０ａを有する。上方ガイド穴１１０ａは、複数のプローブ２０のそれぞれに対応して複数形成されている。上方ガイド穴１１０ａには、プローブ２０の上下方向Ｚの移動を許すようにプローブ２０が挿通される。なお、本実施形態において、上方ガイド穴１１０ａは、特許請求の範囲に記載の第１ガイド穴を構成し、上方ガイド板１１０は、特許請求の範囲に記載の第１ガイド板を構成する。

下方ガイド板１２０は、上方ガイド板１１０から上下方向Ｚに間隔をおいて配置される。下方ガイド板１２０は、上下方向Ｚに貫通する下方ガイド穴１２０ａを有する。下方ガイド穴１２０ａは、複数のプローブ２０のそれぞれに対応して複数形成される。下方ガイド穴１２０ａには、プローブ２０の上下方向Ｚの移動を許すようにプローブ２０が挿通される。

中間ガイド板１３０は、上方ガイド板１１０と下方ガイド板１２０の間に配置される。中間ガイド板１３０は、上方ガイド板１１０から半導体ウエハ１４側に間隔を設けて配置される。中間ガイド板１３０は、上下方向Ｚに貫通する中間ガイド穴１３０ａを有する。中間ガイド穴１３０ａは、複数のプローブ２０のそれぞれに対応して複数形成される。中間ガイド穴１３０ａには、プローブ２０の上下方向Ｚの移動を許すようにプローブ２０が挿通される。なお、本実施形態において、中間ガイド穴１３０ａは、特許請求の範囲に記載の第２ガイド穴を構成し、中間ガイド板１３０は、特許請求の範囲に記載の第２ガイド板を構成する。

中間ガイド板１３０には、中間ガイド穴１３０ａの穴壁１３０ｂにおいて、穴壁導電膜２１１が形成されている。穴壁導電膜２１１は、導電性を有する部材により構成される。穴壁導電膜２１１を構成する部材は、導電性を有する部材であれば特に限定されず、例えば、白金や金などでもよい。

穴壁導電膜２１１は、プローブ２０が半導体ウエハ１４との接触により押し込まれる際に、プローブ２０と摺動しながらプローブ２０と電気的に接続する。本実施形態では、穴壁導電膜２１１は、穴壁１３０ｂの全周にわたって形成されている。なお、穴壁導電膜２１１は、必ずしも穴壁１３０ｂの全周に形成されなくてもよい。例えば、穴壁導電膜２１１は、プローブ２０が半導体ウエハ１４との接触により押し込まれる際に、プローブ２０と接触することにより、プローブ２０と電気的に接続可能な範囲内であれば、穴壁１３０ｂの一部に形成されていてもよい。

また、中間ガイド板１３０の上面１３０ｘには、電子部品２００と穴壁導電膜２１１とを電気的に接続する接続線２１２が形成されている。接続線２１２は、導電性を有する部材により構成される。接続線２１２を構成する部材は、導電性を有する部材であれば特に限定されず、例えば、白金や金などでもよい。

上方ガイド板１１０と中間ガイド板１３０との間には、遮蔽室Ｓ１が形成される。遮蔽室Ｓ１は、上方ガイド板１１０と中間ガイド板１３０と複数のスペーサ部材３４とにより区画形成される。具体的に、遮蔽室Ｓ１の上下方向Ｚは、上方ガイド板１１０と中間ガイド板１３０とにより区画され、遮蔽室Ｓ１の左右方向Ｘ及び前後方向Ｙは、複数のスペーサ部材３４により区画される。

電子部品２００は、例えば、コンデンサ、終端抵抗器、ＩＣ、ダイオードなどである。本実施形態では、電子部品２００がコンデンサである場合を例に挙げて説明する。

電子部品２００は、上方ガイド板１１０と中間ガイド板１３０との間に形成される遮蔽室Ｓ１に配置される。電子部品２００は、遮蔽室Ｓ１内において、中間ガイド板１３０に配置される。具体的に、電子部品２００は、中間ガイド板１３０の上面１３０ｘに配置される。なお、電子部品２００は、中間ガイド板１３０の下面１３０ｙに配置されてもよい。すなわち、電子部品２００は、遮蔽室Ｓ１の外に配置されてもよい。

電子部品２００は、穴壁導電膜２１１を介してプローブ２０と電気的に接続する。具体的に、電子部品２００は、穴壁導電膜２１１と接続線２１２とを介して、プローブ２０と接続する。

＜プローブの構成＞
次に、プローブ２０の構成について詳細に説明する。プローブ２０は、導電性を有する部材により構成される。プローブ２０を構成する部材は、例えば、タングステンであってもよい。

プローブ２０は、上方ガイド板１１０の上方ガイド穴１１０ａと、中間ガイド板１３０の中間ガイド穴１３０ａと、下方ガイド板１２０の下方ガイド穴１２０ａとに挿通する。これにより、プローブ２０の基端部２０ｂは、プローブ基板１６の所定位置に形成される接続パッド１６ｃに向けて案内される。プローブ２０の基端部２０ｂは、上方ガイド板１１０から所定長さで突出する。プローブ２０の基端部２０ｂは、プローブ基板１６の接続パッド１６ｃに、例えば、はんだを用いて固着されてもよい。

また、プローブ２０の先端部２０ａは、半導体ウエハ１４の電極パッド１４ａに向けて案内される。プローブ２０の先端部２０ａは、プローブ支持体１８から上下方向Ｚの下方に所定長さで突出する。プローブ２０の先端部２０ａは、下方ガイド板１２０から半導体ウエハ１４の接続すべき電極パッド１４ａに対応する位置に配置される。

プローブ２０は、上方ガイド板１１０と中間ガイド板１３０との間において湾曲する湾曲部２０ｘを有する。

湾曲部２０ｘは、上方ガイド穴１１０ａと中間ガイド穴１３０ａと下方ガイド穴１２０ａとにプローブ２０を挿通した状態で、上方ガイド穴１１０ａの位置と、中間ガイド穴１３０ａ及び下方ガイド穴１２０ａの位置とを左右方向Ｘに所定量ずらすことにより形成される。

湾曲部２０ｘは、複数のプローブ２０において、同一の形状かつ同一姿勢の弾性変形となるように形成されている。これにより、プローブ２０は、プローブ支持体１８において、滑らかなクランクを描いた状態で配置される。

例えば、半導体ウエハ１４の電気的検査では、図３に示すように、チャック１２の上昇によって、電極パッド１４ａが対応するプローブ２０の先端部２０ａを、上下方向Ｚの上方（矢印Ｍ１で示す方向）に押し上げる。そして、この押し上げによってプローブ２０の先端部２０ａは、下方ガイド板１２０の下方ガイド穴１２０ａにより案内されながら、上下方向Ｚの上方へ直線的に移動する。

また、プローブ２０の先端部２０ａの押し上げによって、プローブ２０の湾曲部２０ｘは、左右方向Ｘの一方に弓状に大きく弾性変形する。そして、プローブ２０の先端部２０ａは、プローブ２０の弾性による適正なしなやかさによって、対応する電極パッド１４ａに押圧されるため、電極パッド１４ａに確実に接続される。

これにより、電極パッド１４ａは、プローブ基板１６の対応するテスタランド１６ｂを経てテスタ（不図示）に電気的に接続され、半導体ウエハ１４の電気的検査が行われる。

また、図３に示すように、プローブ２０の湾曲部２０ｘが弾性変形、すなわち湾曲すると、プローブ２０は、中間ガイド穴１３０ａの穴壁１３０ｂに形成される穴壁導電膜２１１に摺動する。つまり、プローブ２０は、穴壁導電膜２１１の一部に接触する。

これにより、プローブ２０と穴壁導電膜２１１とが、電気的に接続されるとともに、半導体ウエハ１４の電極パッド１４ａと、プローブ２０と、穴壁導電膜２１１と、接続線２１２と、電子部品２００とが、電気的に接続される。

そして、チャック１２の下降によって、プローブ２０の先端部２０ａは、下方ガイド板１２０の下方ガイド穴１２０ａにより案内されながら、上下方向Ｚの下方へ直線的に移動する。これにより、弾性変形していたプローブ２０の湾曲部２０ｘは、図２に示すように、元の形状に復帰する。

＜プローブ支持体の製造方法＞
次に、プローブ支持体１８の製造方法について説明する。具体的には、プローブ支持体１８において、電子部品２００を配置した中間ガイド板１３０を製造する際の製造方法について説明する。当該製造方法は、穴形成工程と、蒸着工程と、成形工程と、配置工程とを含む。

ここで、図４（ａ）〜（ｂ）は、穴形成工程を説明するための概念図である。図５（ａ）〜（ｂ）は、蒸着工程を説明するための概念図である。図６（ａ）〜（ｂ）は、成形工程を説明するための概念図である。図７（ａ）〜（ｂ）は、配置工程を説明するための概念図である。なお、図４〜７のそれぞれにおいて、（ａ）は、概略平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＱ−Ｑ線に沿った概略断面図である。

まず、穴形成工程では、図４（ａ）〜（ｂ）に示すように、中間ガイド板１３０に複数の中間ガイド穴１３０ａを形成する。中間ガイド穴１３０ａの形成方法は、例えば、レーザ加工処理などの手法を適用してもよい。

次に、蒸着工程では、図５（ａ）〜（ｂ）に示すように、中間ガイド板１３０に導電性を有する部材を蒸着させて導電膜２１０を形成する。導電膜２１０の形成方法は、例えば、スパッタリング等の手法を適用してもよい。これにより、中間ガイド板１３０の上面１３０ｘと、中間ガイド穴１３０ａの穴壁１３０ｂとに、導電膜２１０が形成される。なお、導電膜２１０を構成する部材は、スパッタリング等の処理が可能で導電性を有する部材であれば特に限定されないが、例えば、白金や金などでもよい。

次に、成形工程では、図６（ａ）〜（ｂ）に示すように、導電膜２１０の一部を残すようにして接続線２１２を形成する。接続線２１２の形状は特に限定されず、任意の形状で形成してもよい。接続線２１２の形成方法は、例えば、フォトリソグラフィなどの手法を適用してもよい。このとき、中間ガイド穴１３０ａの穴壁１３０ｂに形成される導電膜２１０を残すことによって、穴壁１３０ｂに穴壁導電膜２１１を形成する。

なお、図６（ａ）〜（ｂ）の例では、２つの中間ガイド穴１３０ａを対象として、接続線２１２と穴壁導電膜２１１とを形成する場合を示しているが、これに限定されない。１つの中間ガイド穴１３０ａを対象としてもよいし、３つ以上の中間ガイド穴１３０ａを対象としてもよい。

次に、配置工程では、図７（ａ）〜（ｂ）に示すように、電子部品２００を接続線２１２に接続するように配置する。電子部品２００と接続線２１２との接続方法は、リフローはんだ付けなどを適用してもよい。なお、図７（ａ）〜（ｂ）の例では、１つの電子部品２００が、２つの接続線２１２に接続する場合を示しているが、これに限定されない。１つの電子部品２００が、１つの接続線２１２に接続してもよいし、３つ以上の接続線２１２に接続してもよい。

このようにして、電子部品２００を配置した中間ガイド板１３０を製造する。この後、上方ガイド板１１０や下方ガイド板１２０等が組み付けられてプローブ支持体１８が製造されるが、周知技術を適用できるため、詳細な説明は省略する。

なお、図７（ａ）〜（ｂ）に示す構成は、電子部品２００の配置数を少なくするために、一の電子部品２００と複数のプローブ２０とを電気的に接続させる場合に特に有効である。以下において、プローブ２０として、電子部品２００から所定距離Ｌｘの範囲内に配置される第１プローブ２０と第２プローブ２０とを備える場合を例に挙げて、具体的に説明する。

この場合、図７（ａ）に示すように、第１プローブ２０は、電子部品２００の中心Ｃから距離Ｌ１の位置Ｐ１に配置され、第２プローブ２０は、電子部品２００の中心Ｃから距離Ｌ２の位置Ｐ２に配置される。なお、位置Ｐ１〜Ｐ２は、いずれも中間ガイド穴１３０ａの中心に規定してもよいし、中間ガイド穴１３０ａ内の所定位置（例えば、端部）に規定してもよい。また、距離Ｌ１と所定距離Ｌｘとは、距離Ｌ１≦所定距離Ｌｘの関係を満たすとともに、距離Ｌ２と所定距離Ｌｘとは、距離Ｌ２≦所定距離Ｌｘを満たす。

そして、図７（ａ）に示すように、中間ガイド板１３０には、穴壁導電膜２１１として、第１プローブ２０と摺動しながら第１プローブ２０と電気的に接続する第１穴壁導電膜２１１ａが形成されるとともに、第２プローブ２０と摺動しながら第２プローブ２０と電気的に接続する第２穴壁導電膜２１１ｂとが形成される。

また、電子部品２００は、第１穴壁導電膜２１１ａを介して第１プローブ２０と電気的に接続するとともに、第２穴壁導電膜２１１ｂを介して第２プローブ２０と電気的に接続する。具体的には、電子部品２００は、電子部品２００と第１穴壁導電膜２１１ａとの間に形成される第１接続線２１２ａと第１穴壁導電膜２１１ａとを介して、第１プローブ２０と電気的に接続する。また、電子部品２００は、電子部品２００と第２穴壁導電膜２１１ａとの間に形成される第２接続線２１２ｂと、第２穴壁導電膜２１１ｂとを介して、第２プローブ２０と電気的に接続する。

これにより、一の電子部品２００と複数のプローブ２０とを電気的に接続させることができるため、一の電子部品２００と一のプローブ２０とを電気的に接続させる場合に比べて、電子部品２００の配置数を削減できる。よって、電子部品２００を配置するスペースを削減できるとともに、電子部品２００に伴うコストも削減できる。なお、上述の例では、一の電子部品２００が、第１プローブ２０と第２プローブ２０との２つのプローブ２０に接続される場合を例に挙げて説明したが、電子部品２００から所定距離Ｌｘの範囲内に配置される更に多くのプローブ２０と接続されてもよい。

＜作用及び効果＞
以上のように、本発明の第１実施形態に係るプローブ支持体１８は、上方ガイド板１１０（第１ガイド板）と、下方ガイド板１２０と、中間ガイド板１３０（第２ガイド板）と、中間ガイド板１３０に配置される電子部品２００とを備える。

また、中間ガイド板１３０には、中間ガイド穴１３０ａの穴壁１３０ｂにおいて、穴壁導電膜２１１が形成されている。また、穴壁導電膜２１１は、プローブ２０が半導体ウエハ１４との接触により押し込まれる際に、プローブ２０と摺動しながらプローブ２０と電気的に接続するように構成される。そして、電子部品２００は、穴壁導電膜２１１を介して、プローブ２０と電気的に接続する。

かかるプローブ支持体１８によれば、電子部品２００を中間ガイド板１３０に配置して、電子部品２００とプローブ２０とを電気的に接続することができる。これにより、従来技術のように、電子部品２００をプローブ基板１６に配置する場合に比べて、電子部品２００とプローブ２０の先端部２０ａとの導電経路を短くできる。よって、電子部品２００とプローブ２０の先端部２０ａとの導電経路の距離の増加により、電子部品２００の取り付け効果が低減してしまうことを抑制できる。すなわち、電子部品２００の機能をより有効に活用できるため、より検査精度が高められて、より信頼性の高い電気的検査を実施することができる。

更に、穴壁導電膜２１１は、プローブ２０との摺動によりプローブ２０と電気的に接続するため、湾曲部２０ｘの弾性変形やプローブ２０の上下方向Ｚへの移動動作を阻害せずに、プローブ２０と電子部品２００とを電気的に接続することができる。すなわち、垂直動作式のプローブ２０を用いた電気的検査において特に有効である。

また、電子部品２００は、上方ガイド板１１０と中間ガイド板１３０との間に形成される遮蔽室Ｓ１に配置される。これにより、例えば、電気的検査において半導体ウエハ１４を加熱する加熱検査が実施されても、電子部品２００に熱が伝達することを抑制できる。よって、電子部品２００が加熱されることを抑制できるため、加熱に起因する電子部品２００の故障を防止できる。更に、電子部品２００に対する外部からの衝撃を防止できるため、電子部品２００の破損などの故障も防止できる。

［比較評価］
次に、本発明の効果を明確にするために、比較例及び実施例に係るプローブ支持体を用いた実施した比較評価について説明する。具体的に、電源インピーダンス特性評価と、挿入損失特性評価と、反射損失特性評価とについて説明する。なお、以下では、いずれの評価においても、電子部品２００として、容量などの仕様が共通のコンデンサを用いている。また、プローブ２０も共通のものを用いている。

＜電源インピーダンス特性評価＞
電源インピーダンス特性評価では、まず、比較例１〜３と実施例１〜２とを準備した。比較例１〜３と実施例１〜２とは、いずれも２つのプローブ２０と、２つのプローブ２０に接続される電子部品２００（コンデンサ）とを備えたものを用いた。以下において、比較例１〜３と実施例１〜２とのそれぞれの構成を簡単に説明する。

比較例１には、従来技術のように、電子部品２００をプローブ基板１６の下面１６ｙに配置したものを用いた。具体的に、比較例１では、図８（ａ）に示すように、電子部品２００が、プローブ基板１６の接続パッド１６ｃから引き出される接続線２００ｚを介して、プローブ２０の基端部２０ｂに電気的に接続されるものを用いた。比較例１では、電子部品２００の一方の端子が一方の接続線２００ｚを介して一方のプローブ２０に接続され、他方の端子が他方の接続線２００ｚを介して他方のプローブ２０に接続されている。なお、比較例１では、このように各端子を接続した１０個の電子部品２００を並列接続させている。

比較例２には、比較例１と同じ位置に２０個の電子部品２００を配置したものを用いた。つまり、比較例２では、比較例１に比べて、電子部品２００の数を増加させたものを用いた。

比較例３には、接続線２００ｚを備えていないものを用いた。具体的に、図８（ｂ）に示すように、比較例３には、電子部品２００とプローブ２０の基端部２０ｂとを直接接続させたものを用いた。なお、比較例３では、２０個の電子部品２００を配置したものを用いた。

実施例１には、図９（ａ）に示すように、中間ガイド板１３０とプローブ基板１６とに電子部品２００を配置したものを用いた。具体的に、実施例１には、１個の電子部品２００を中間ガイド板１３０に配置し、９個の電子部品２００をプローブ基板１６の下面１６ｙに配置したものを用いた。また、実施例１において、プローブ基板１６の下面１６ｙに配置される電子部品２００は、比較例１と同様に接続されている。具体的に、電子部品２００の一方の端子が一方の接続線２００ｚを介して一方のプローブ２０に接続され、他方の端子が他方の接続線２００ｚを介して他方のプローブ２０に接続されている。また、実施例１では、中間ガイド板１３０に配置される電子部品２００の一方の端子は、一方の接続線２１２と一方の穴壁導電膜２１１とを介して一方のプローブ２０に接続され、他方の端子は、他方の接続線２１２と他方の穴壁導電膜２１１とを介して他方のプローブ２０に接続されている。

実施例２には、図９（ｂ）に示すように、中間ガイド板１３０のみに電子部品２００を配置したものを用いた。具体的に、実施例２には、１０個の電子部品２００を中間ガイド板１３０に配置したものを用いた。また、実施例２では、中間ガイド板１３０に配置される電子部品２００の一方の端子は、一方の接続線２１２と一方の穴壁導電膜２１１とを介して一方のプローブ２０に接続され、他方の端子は、他方の接続線２１２と他方の穴壁導電膜２１１とを介して他方のプローブ２０に接続されている。

図１０には、上述した比較例１〜３と実施例１〜２とのそれぞれの電源インピーダンスをシミュレーションにより測定した結果が示されている。なお、電源インピーダンスの測定は、一方のプローブ２０の先端部２０ａから、電子部品２００を介して、他方のプローブ２０の先端部２０ａまでの区間を測定した。また、図１０では、縦軸が電源インピーダンス比率を示している。ここで、図１０に示す電源インピーダンス比率は、比較例１の電源インピーダンスを基準（１）としたそれぞれの電源インピーダンスの比率を示している。なお、図１０では、電源インピーダンス比率が小さいほど電源インピーダンスが小さく、特性が優れていることを意味する。

図１０に示すように、比較例１〜３と実施例１〜２とを比較すると、実施例１〜２の電源インピーダンスが低いことがわかる。特に、電子部品２００を中間ガイド板１３０のみに配置した実施例２では、電源インピーダンスを大きく抑制できることがわかる。また、実施例１に示されるように、１つの電子部品２００でも中間ガイド板１３０に配置して、電子部品２００と半導体ウエハとの導電経路を短くすることにより、電源インピーダンスを抑制できることがわかる。このように、実施例１〜２では、電源インピーダンスを抑制できることが証明された。

＜挿入損失特性評価＞
挿入損失特性評価では、比較例Ａと実施例Ｂとを準備した。

比較例Ａには、図８（ａ）に示すように、プローブ基板１６の下面１６ｙに１個の電子部品２００を配置したものを用いた。また、比較例Ａでは、電子部品２００が、プローブ基板１６の接続パッド１６ｃから引き出される２つの接続線２００ｚを介して、２つのプローブ２０の基端部２０ｂに接続されるものを用いた。具体的に、比較例Ａでは、電子部品２００の一方の端子が、一方の接続線２００ｚを介して一方のプローブ２０に接続され、他方の端子が、他方の接続線２００ｚを介して他方のプローブ２０に接続されている。

実施例Ｂには、図９（ｂ）に示すように、１個の電子部品２００を中間ガイド板１３０に配置したものを用いた。また、実施例Ｂでは、中間ガイド板１３０に配置される電子部品２００が、２つの接続線２１２を介して、２つのプローブ２０に接続されている。具体的に、実施例Ｂでは、電子部品２００の一方の端子が、一方の接続線２１２と穴壁導電膜２１１とを介して、一方のプローブ２０に接続され、他方の端子が、他方の接続線２１２と穴壁導電膜２１１とを介して、他方のプローブ２０に接続されている。

そして、比較例Ａと実施例Ｂとのそれぞれの挿入損失（ＩｎｓｅｒｔｉｏｎＬｏｓｓ）をシミュレーションにより測定した。なお、挿入損失の測定は、一方のプローブ２０の先端部２０ａから、電子部品２００を介して、他方のプローブ２０の先端部２０ａまでの区間を対象とした。

図１１には、比較例Ａと実施例Ｂとのそれぞれの挿入損失を測定した結果が示されている。図１１では、横軸が周波数を示しており、縦軸が損失レベル比率を示している。ここで、図１１に示す損失レベル比率は、比較例Ａの損失レベルを基準（１）とした実施例Ｂの損失レベルの比率を示している。なお、図１１では、損失レベル比率が小さいほど挿入損失が小さく、挿入損失特性が優れていることを意味する。

図１１に示すように、実施例Ｂは、比較例Ａと比較して、挿入損失が抑制されていることがわかる。すなわち、実施例Ｂのように、電子部品２００を中間ガイド板１３０に配置して、電子部品２００と半導体ウエハとの導電経路を短くすることにより、挿入損失を抑制できることが証明された。

＜反射損失特性評価＞
反射損失特性評価では、比較例Ａと実施例Ｂとを準備した。なお、比較例Ａと実施例Ｂとは、上述した挿入損失特性評価で用いたものと同様であるため、説明を省略する。

そして、次のようにして、比較例Ａと実施例Ｂとのそれぞれの反射損失（ＲｅｔｕｒｎＬｏｓｓ）をシミュレーションにより測定した。なお、反射損失の測定は、一方のプローブ２０の先端部２０ａから、電子部品２００を介して、他方のプローブ２０の先端部２０ａまでの区間を対象とした。

図１２には、比較例Ａと実施例Ｂとのそれぞれの反射損失を測定した結果が示されている。図１２では、横軸が周波数を示しており、縦軸が損失レベル比率を示している。ここで、図１２に示す損失レベル比率は、比較例Ａの損失レベルを基準（１）とした実施例Ｂの損失レベルの比率を示している。なお、図１２では、損失レベル比率が大きいほど反射損失が小さく、反射損失特性が優れていることを意味する。

図１２に示すように、実施例Ｂは、比較例Ａと比較して、反射損失が抑制されていることがわかる。すなわち、実施例Ｂに示されるように、電子部品２００を中間ガイド板１３０に配置して、電子部品２００と半導体ウエハとの導電経路を短くすることにより、反射損失を抑制できることが証明された。

［本発明のその他の実施形態］
以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。

例えば、上述した実施形態では、電子部品２００は、中間ガイド板１３０の上面１３０ｘに配置されていたが、これに限定されない。電子部品２００は、中間ガイド板１３０の下面１３０ｙに配置されていてもよい。更に、電子部品２００は、例えば、下方ガイド板１２０の上面１２０ｘ又は下面１２０ｙに配置されていてもよい。この場合、下方ガイド板１２０は、特許請求の範囲の第２ガイド板を構成する。また、更に多くの他のガイド板を備えている場合には、電子部品２００は、他のガイド板の上面又は下面に配置してもよい。電子部品２００は、複数のガイド板１００のうち、最も半導体ウエハ１４側に位置するガイド板の上面又は下面に配置されてもよい。

また、例えば、上述した実施形態では、穴壁導電膜２１１と電子部品２００とを電気的に接続する接続線２１２を備えていたが、穴壁導電膜２１１と電子部品２００とを直接接続できるのであれば、必ずしも接続線２１２を備えていなくてもよい。

また、上述した実施形態では、電気的接続装置は、プローブ２０とプローブ支持体１８とにより構成されるものとして説明したが、これに限定されず、例えば、プローブ基板１６とプローブ支持体１８とプローブ２０とを含むカード状接続装置２により構成されていてもよい。

また、上述した実施形態では、プローブ２０として、垂直動作式のプローブを例に挙げて説明したが、これに限定されず、様々な種類のプローブを適用してもよい。

このように、本発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

１…検査装置
２…カード状接続装置
１４…半導体ウエハ
１６…プローブ基板
１６ｃ…接続パッド
１８…プローブ支持体
２０…プローブ
３４…スペーサ部材
１００…ガイド板
１１０…上方ガイド板
１１０ａ…上方ガイド穴
１２０…下方ガイド板
１２０ａ…下方ガイド穴
１３０…中間ガイド板
１３０ａ…中間ガイド穴
１３０ｂ…穴壁
２００…電子部品
２１１…穴壁導電膜
２１２…接続線

Claims

第１接触対象と第２接触対象とを電気的に接続するプローブと、前記プローブを前記第１接触対象から前記第２接触対象に向けて案内するプローブ支持体とを備える電気的接続装置であって、
前記プローブ支持体は、
前記プローブを挿通する第１ガイド穴を有する第１ガイド板と、
前記第１ガイド板から第２接触対象側に間隔を設けて配置され、前記プローブを挿通する第２ガイド穴を有する第２ガイド板と、
前記第２ガイド板に配置される電子部品と、を備え、
前記第２ガイド板には、前記第２ガイド穴の穴壁において、前記プローブが前記第２接触対象との接触により押し込まれる際に、前記プローブと摺動しながら前記プローブと電気的に接続する穴壁導電膜が形成されており、
前記電子部品は、前記穴壁導電膜を介して前記プローブと電気的に接続する
ことを特徴とする電気的接続装置。
前記プローブは、前記第１ガイド板と前記第２ガイド板との間において湾曲する湾曲部を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の電気的接続装置。
前記電子部品は、前記第２ガイド板と前記第１ガイド板との間に形成される遮蔽室に配置される
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電気的接続装置。
前記プローブとして、前記電子部品から所定距離の範囲内に配置される第１プローブと第２プローブとを備え、
前記第２ガイド板には、前記穴壁導電膜として、前記第１プローブと摺動しながら前記第１プローブと電気的に接続する第１穴壁導電膜と、前記第２プローブと摺動しながら前記第２プローブと電気的に接続する第２穴壁導電膜とが形成されており、
前記電子部品は、前記第１穴壁導電膜を介して前記第１プローブと電気的に接続するとともに、前記第２穴壁導電膜を介して前記第２プローブと電気的に接続する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電気的接続装置。
第１接触対象と第２接触対象とを電気的に接続するプローブを前記第１接触対象から前記第２接触対象に向けて案内するプローブ支持体であって、
前記プローブを挿通する第１ガイド穴を有する第１ガイド板と、
前記第１ガイド板から第２接触対象側に間隔を設けて配置され、前記プローブを挿通する第２ガイド穴を有する第２ガイド板と、
前記第２ガイド板に配置される電子部品と、を備え、
前記第２ガイド板には、前記第２ガイド穴の穴壁において、前記プローブが前記第２接触対象との接触により押し込まれる際に、前記プローブと摺動しながら前記プローブと電気的に接続する穴壁導電膜が形成されており、
前記電子部品は、前記穴壁導電膜を介して前記プローブと電気的に接続する
ことを特徴とするプローブ支持体。