KR102265641B1

KR102265641B1 - 전기적 접촉자 및 프로브 카드

Info

Publication number: KR102265641B1
Application number: KR1020200020772A
Authority: KR
Inventors: 쇼고 미즈타니
Original assignee: 가부시키가이샤 니혼 마이크로닉스
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2020-02-20
Publication date: 2021-06-16
Also published as: CN111751584A; TWI743670B; TW202104906A; KR20200115103A; JP2020165773A; JP7393873B2; CN111751584B

Abstract

본 발명은 피검사체의 전극단자에의 저침압화와 공급전류의 최대화의 쌍방의 특성을 갖는 전기적 접촉자 및 프로브 카드를 제공하기 위한 것이다. 본 발명에 따른 전기적 접촉자는, 제1 접촉대상과 제2 접촉대상에 대하여 전기적으로 접촉하는, 도전성 재료로 형성된 접촉부와, 기판에 설치됨과 동시에, 상기 접촉부를 탄성적으로 지지하는, 합성수지 재료로 형성된 기부를 갖는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 프로브 카드는, 검사장치와 피검사체의 전극단자 사이를 전기적으로 접속하는 프로브 카드에 있어서, 검사장치와 전기적으로 접속하는 배선회로를 갖고, 한쪽 면에 상기 배선회로와 접속하는 복수의 기판전극을 갖는 프로브 기판과, 제1 본 발명에 따른 복수의 전기적 접촉자를 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

전기적 접촉자 및 프로브 카드{Electrical Contactor and Probe Card}

본 발명은 전기적 접촉자 및 프로브 카드에 관한 것으로, 예를 들어 피검사체의 통전(通電)시험 시, 피검사체의 전극단자와 전기적으로 접촉시키는 전기적 접촉자 및 프로브 카드에 적용할 수 있는 것이다.

반도체 웨이퍼 위에 복수의 반도체 집적회로가 형성된 후, 검사장치를 이용하여 반도체 웨이퍼 위의 각 반도체 집적회로(피검사체)의 전기적 시험이 이루어진다.

전기적 검사 시, 척 톱 위에 피검사체가 놓이고, 척 톱 위의 피검사체가 검사장치에 설치된 프로브 카드에 대하여 압압(押壓)된다. 프로브 카드는, 프로브 카드의 아랫면에서 각 프로브의 선단부가 돌출하도록 복수의 프로브를 장착하고 있고, 피검사체를 프로브 카드에 대하여 압압함으로써, 각 프로브의 선단부와 피검사체의 대응하는 전극단자를 전기적으로 접촉시킨다. 그리고, 검사장치로부터의 전기신호를, 프로브를 통하여 피검사체에 공급하고, 피검사체로부터의 신호를, 프로브를 통하여 검사장치 쪽으로 보냄으로써 피검사체의 전기적 검사를 행할 수 있다.

최근, 반도체 집적회로의 초미세화, 초고집적화에 따라, 프로브 카드에 설치되는 프로브 수가 증대하고, 프로브에는 협(狹)피치화나 피검사체의 전극단자에 대하여 저침압으로 접촉시키는 것이 요구되고 있다. 게다가, 반도체 집적회로의 초고성능화에 따라, 프로브에는 피검사체의 전극단자에 대하여 높은 전류값의 전류를 공급하는 것도 요구되고 있다.

특허문헌 1의 기재 기술은, 프로브 사이의 협피치화와, 프로브 카드에 있어서의 도통(導通)경로의 피치 간격을 확장하기 위한 기술이 개시되어 있고, 전체가 도전성 재료로 형성된 캔틸레버형 프로브가 개시되어 있다.

특허문헌 1: 일본 특개2016-148566호 공보

그러나, 저침압화의 요구를 만족하기 위해서는, 프로브의 단면적을 작게 하는 것이 요구되는데 대해, 전류 최대화의 요구를 만족하기 위해서는, 프로브의 단면적을 크게 하는 것이 요구된다. 즉 저침압화와 전류 최대화의 쌍방의 특성은, 트레이드 오프 관계로 되어 있기 때문에, 저침압화와 전류 최대화의 쌍방의 특성을 갖는 프로브를 제공하는 것은 어렵다.

그래서, 본 발명은 상기 과제를 감안하여, 피검사체의 전극단자에의 저침압화와 공급 전류의 최대화의 쌍방의 특성을 갖는 전기적 접촉자 및 프로브 카드를 제공하도록 하는 것이다.

이러한 과제를 해결하기 위해, 제1 본 발명에 따른 전기적 접촉자는, 제1 접촉대상과 제2 접촉대상에 대하여 전기적으로 접촉하는, 도전성 재료로 형성된 접촉부와, 기판에 설치됨과 동시에, 상기 접촉부를 탄성적으로 지지하는, 합성수지 재료로 형성된 기부(基部)를 갖는 것을 특징으로 한다.

제2 본 발명에 따른 프로브 카드는, 검사장치와 피검사체의 전극단자 사이를 전기적으로 접속하는 프로브 카드에 있어서, 상기 검사장치와 전기적으로 접속하는 배선회로를 갖고, 한쪽 면에 상기 배선회로와 접속하는 복수의 기판전극을 갖는 프로브 기판과, 제1 본 발명에 따른 복수의 전기적 접촉자를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 피검사체의 전극단자에의 저침압화와 공급 전류의 최대화의 쌍방의 특성을 갖는 전기적 접촉자 및 프로브 카드를 제공할 수 있다.

도 1은 실시형태에 따른 전기적 접촉자의 구성을 나타낸 정면도이다.
도 2는 실시형태에 따른 전기적 접속장치의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 3은 실시형태에 따른 전기적 접촉자의 구성을 나타낸 배면도이다.
도 4는 실시형태에 따른 전기적 접촉자의 조립방법의 일례를 나타낸 도면이다.
도 5는 종래의 전기적 접촉자의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 6은 종래의 전기적 접촉자를 통한 통전경로를 설명하는 설명도이다.
도 7은 실시형태에 따른 전기적 접촉자를 통한 통전경로를 설명하는 설명도이다.
도 8은 변형 실시형태에 따른 전기적 접촉자의 구성을 나타낸 제1 구성도이다.
도 9는 변형 실시형태에 따른 전기적 접촉자의 구성을 나타낸 제2 구성도이다.
도 10은 변형 실시형태에 따른 전기적 접촉자를 기판전극 및 피검사체의 전극단자에 접촉시킨 때의 상태를 나타낸 도면이다.

(A) 주(主) 실시형태

이하에서는, 본 발명에 따른 전기적 접촉자 및 프로브 카드의 실시형태를 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

(A-1) 실시형태의 구성

(A-1-1) 전기적 접속장치

도 2는 본 실시형태에 따른 전기적 접속장치의 구성을 나타낸 구성도이다.

도 2에 있어서, 본 실시형태에 따른 전기적 접속장치(1)는, 평판상의 지지부재(44)와, 상기 지지부재(44)의 아랫면에 지지되는 평판상의 배선기판(41)과, 상기 배선기판(41)과 전기적으로 접속되는 전기적 접속유닛(42)과, 상기 전기적 접속유닛(42)과 전기적으로 접속함과 동시에 복수의 전기적 접촉자(이하에서는, 「프로브」라고도 한다)(3)를 갖는 프로브 기판(43)을 갖는다.

또한, 도 2의 전기적 접속장치(1)는, 주요 구성부재를 도시하고 있지만, 이들 구성부재에 한정되는 것은 아니고, 실제는 도 2에 도시해 있지 않은 구성부재를 갖는다. 또, 이하에서는 도 2 중의 상하방향에 착안하여 「상」, 「하」를 언급한다.

전기적 접속장치(1)는, 예를 들어 반도체 웨이퍼 위에 형성된 반도체 집적회로 등을 피검사체(2)로 하여, 피검사체(2)의 전기적인 검사를 하는 것이다. 구체적으로는, 피검사체(2)를 프로브 기판(43)을 향하여 압압하여, 프로브 기판(43)의 각 전기적 접촉자(3)의 선단부와 피검사체(2)의 전극단자(51)를 전기적으로 접촉시키고, 도시하지 않은 테스터(검사장치)로부터 피검사체(2)의 전극단자(51)에 전기신호를 공급하고, 그리고 피검사체(2)의 전극단자(51)로부터의 전기신호를 테스터 쪽으로 줌으로써, 피검사체(2)의 전기적 검사를 행한다. 전기적 접속장치(1)는, 예를 들어 프로브 카드라고도 불리고 있다.

검사대상인 피검사체(2)는 척 톱(5)의 윗면에 놓인다. 척 톱(5)은, 수평방향인 X축 방향, 수평면 상에서 X축 방향에 대하여 수직인 Y축 방향, 수평면(X-Y 평면)에 대하여 수직인 Z축 방향으로 위치 조정이 가능한 것이고, 게다가 Z축 주위의 θ 방향으로 회전 자세를 조정 가능하다. 피검사체(2)의 전기적 검사를 실시할 때에는, 상하방향(Z축 방향)으로 승강 가능한 척을 이동시켜, 피검사체(2)의 전극단자(51)를 프로브 기판(43)의 각 전기적 접촉자(3)의 선단부에 전기적으로 접촉시키기 때문에, 전기적 접속장치(1)의 프로브 기판(43)의 아랫면과, 척 톱(5)의 윗면의 피검사체(2)가 상대적으로 가까워지도록 이동시킨다.

지지부재(44)는, 배선기판(41)의 변형(예를 들어, 휨 등)을 억제하는 것이다. 배선기판(41)은, 예를 들어 폴리이미드 등의 수지재료로 형성된 것이고, 예를 들어 원형 판상으로 형성된 프린트 기판 등이다. 배선기판(41)의 윗면의 가장자리에는, 테스터(검사장치)의 테스트 헤드(도시하지 않음)와 전기적으로 접속하기 위한 다수의 전극단자(도시하지 않음)가 배치되어 있다. 또, 배선기판(41)의 아랫면에는, 도시하지 않은 배선 패턴이 형성되어 있고, 배선 패턴의 접속단자가, 전기적 접속유닛(42)에 설치되어 있는 복수의 접속자(도시하지 않음)의 상단부와 전기적으로 접속하도록 되어 있다.

게다가, 배선기판(41)의 내부에는 배선회로(도시하지 않음)가 형성되어 있고, 배선기판(41)의 아랫면의 배선 패턴과, 배선기판(41)의 윗면의 전극단자는, 배선기판(41) 내부의 배선회로를 통하여 접속 가능하게 되어 있다. 따라서, 배선기판(41) 내의 배선회로를 통하여, 배선기판(41)의 아랫면의 배선 패턴의 접속단자에 전기적으로 접속하는 전기적 접속유닛(42)의 각 접속자와, 배선기판(41)의 윗면의 전극단자에 접속하는 테스트 헤드와의 사이에서 전기신호를 도통시킬 수 있다. 배선기판(41)의 윗면에는 피검사체(2)의 전기적 검사에 필요한 복수의 전자부품도 배치되어 있다.

전기적 접속유닛(42)은, 예를 들어 포고핀 등과 같은 복수의 접속자를 갖고 있다. 전기적 접속장치(1)의 조립상태에서는, 각 접속자의 상단부가, 배선기판(41)의 아랫면의 배선 패턴의 접속단자에 전기적으로 접속되고, 또 각 접속자의 하단부가, 프로브 기판(43)의 윗면에 설치된 패드에 접속된다. 전기적 접촉자(3)의 선단부가 피검사체(2)의 전극단자(51)에 전기적으로 접촉하기 때문에, 피검사체(2)의 전극단자(51)는 전기적 접촉자(3) 및 접속자를 통하여 테스터(검사장치)와 전기적으로 접속되므로, 피검사체(2)는 테스터(검사장치)에 의한 전기적 검사가 가능해진다.

프로브 기판(43)은, 복수의 전기적 접촉자(3)를 갖는 기판이고, 원형 또는 다각형(예를 들어 16각형 등)으로 형성된 것이다. 프로브 기판(43)은, 그 가장자리를 프로브 기판 지지부(18)에 의해 지지되어 있다. 또, 프로브 기판(43)은, 예를 들어 세라믹판으로 형성되는 기판부재(431)와, 상기 기판부재(431)의 아랫면에 형성된 다층 배선기판(432)을 갖는다.

세라믹 기판인 기판부재(431)의 내부에는, 판 두께방향으로 관통하는 다수의 도전로(도시하지 않음)가 형성되어 있고, 또 기판부재(431)의 윗면에는, 패드가 형성되어 있고, 기판부재(431) 내의 도전로의 일단(一端)이 상기 기판부재(431)의 윗면의 대응하는 배선 패턴의 접속단자와 접속하도록 형성되어 있다. 게다가, 기판부재(431)의 아랫면에서는, 기판부재(431) 내의 도전로의 타단(他端)이 다층 배선기판(432)의 윗면에 설치된 접속단자와 접속되도록 형성되어 있다.

다층 배선기판(432)은, 예를 들어 폴리이미드 등의 합성수지 부재로 형성된 복수의 다층 기판으로 형성되어 있고, 복수의 다층 기판 사이에 배선로(도시하지 않음)가 형성된 것이다. 다층 배선기판(432)의 배선로의 일단은, 세라믹 기판인 기판부재(431) 쪽의 도전로의 타단과 접속해 있고, 다층 배선기판(432)의 타단은, 다층 배선기판(432)의 아랫면에 설치된 접속단자에 접속되어 있다. 다층 배선기판(432)의 아랫면에 설치된 접속단자는, 복수의 전기적 접촉자(3)와 전기적으로 접속해 있고, 프로브 기판(43)의 복수의 전기적 접촉자(3)는 전기적 접속유닛(42)을 사이에 두고, 배선기판(41)의 대응하는 접속단자와 전기적으로 접속해 있다.

(A-1-2) 전기적 접촉자

이어서, 본 실시형태에 따른 전기적 접촉자(3)의 구성을, 도 1, 도 3∼도 10을 참조하면서 상세하게 설명한다.

전기적 접촉자(3)는, 캔틸레버형의 전기적 접촉자(컨택트 프로브)이고, 크게 구분하여 합성수지 재료로 형성되는 기부(基部)(10)와, 도전성 재료로 형성되는 접촉부(20)를 갖는다.

전기적 접촉자(3)의 접촉부(20)는, 프로브 기판(43)의 아랫면에 설치되어 있는 기판 전극(52)과, 피검사체(2)의 전극단자(51) 사이에서 통전(通電)하는 통전부위로서 기능한다.

전기적 접촉자(3)의 기부(10)는, 프로브 기판(43)의 아랫면 쪽에 설치됨과 동시에, 접촉부(20)를 지지하는 부재이다. 상기 전기적 접촉자(3)의 접촉부(20)와 피검사체(2)의 전극단자(51)가 접촉할 때, 전기적 접촉자(3)는 아래쪽에서 위쪽을 향해 작용하는 컨택트 하중(즉, 피검사체(2) 쪽에서 프로브 기판(43) 쪽을 향하여 작용하는 하중)을 받지만, 기부(10)는 탄성 변형을 하여, 컨택트 하중을 받는 하중부위로서 기능한다.

상술한 바와 같이, 전기적 접촉자(3)는, 합성수지 재료로 형성되는 기부(하중부위)(10)와, 도전성 재료로 형성되는 접촉부(통전부위)(20)를, 각각 개별 요소로 형성된다. 이에 의해, 컨택트 하중에 대한 탄성적 작용을 기부(10)가 담당하고, 전기신호의 도통성을 접촉부(20)가 담당함으로써, 저침압화와 전류 최대화의 쌍방의 특성을 갖는 전기적 접촉자(3)를 제공할 수 있다.

[하중부위로서의 기부]

기부(10)는, 내열성을 갖는 고강도의 합성수지 재료(예를 들어, 엔지니어링 플라스틱)로 형성된 것이다. 기부(10)를 형성하는 재료는, 내열성을 갖는 고강도의 합성수지 재료라면, 특별히 한정되는 것은 아니고, 다양한 합성수지 재료를 널리 적용할 수 있고, 예를 들어 폴리카보네이트, 폴리이미드 등을 재료로 한 것을 이용할 수 있다. 또, 기부(10)를 형성하는 합성수지 재료는, 절연성을 갖는 것으로 해도 좋고, 도전성을 갖는 것으로 해도 좋다. 본 실시형태에서는, 절연성을 갖는 합성수지 재료로 기부(10)를 형성한 경우를 예시하여 설명한다. 또한, 기부(10)의 일부 또는 전부의 표면에 절연성 재료를 피막함으로써, 기부(10)를 절연성 부재로서 기능시키도록 해도 좋다.

기부(10)는, 예를 들어 합성수지 재료로 형성된 판상부재 또는 블록상 부재를 가공하여 제조할 수 있다. 기부(10)의 두께는, 예를 들어 피검사체(2)의 전극단자(51) 사이의 피치 폭이나, 통전부위로서 기능하는 접촉부(20)의 두께나 피치 폭, 피검사체(2)에의 접촉 하중 등에 따라 결정할 수 있고, 예를 들어 수십 um 정도로 할 수 있다.

기부(10)는, 설치부(11), 토대부(12), 위쪽 암부(13), 아래쪽 암부(14), 지지부(15)를 갖는다.

설치부(11)는, 프로브 기판(43)의 아랫면 쪽에 설치되는 부분이며, 사각형으로 형성되어 있다. 또한, 설치부(11)의 형상은, 특별히 한정되는 것은 아니고, 프로브 기판(43)의 아랫면 쪽에 대하여, 전기적 접촉자(3)를 지지할 수 있는 형상이면 특별히 한정되지 않는다.

토대부(12)는, 설치부(11)의 아래쪽에서 일체적으로 연결되어 형성된 부분이며, 위쪽 암부(13)와 아래쪽 암부(14)를 지지하는 부분이다. 토대부(12)는 대(台)형상으로 형성되어 있는 경우를 예시하고 있다. 이는, 토대부(12)의 상저(上底)부(윗변)(121)의 길이(도 1 중의 좌우방향의 길이)를, 토대부(12)의 하저(下底)부(아랫변)(122)의 길이보다도 크게 함으로써, 프로브 기판(43)의 아랫면에 고정되어 있는 기부(10)의 탄성을 유지할 수 있도록 하기 위함인데, 기부(10)의 탄성을 유지할 수 있는 것이라면, 토대부(12)의 형상은 한정되지 않는다.

위쪽 암부(13) 및 아래쪽 암부(14)는, 접촉부(20)를 지지하고 있는 지지부(15)를 탄성적으로 지지하는 탄성 지지부재이다. 피검사체(2)의 전극단자(51)와 전기적 접촉자(3)가 접촉할 때, 위쪽 암부(13) 및 아래쪽 암부(14)는 접촉부(20)와 지지부(15)의 상하운동을 허용하기 위한 부재이다.

위쪽 암부(13)는, 예를 들어 직선상의 봉재로서 형성되어 있다. 위쪽 암부(13)의 기단부(131)는, 토대부(12)와 일체로 형성되어 있고, 위쪽 암부(13)의 선단부(132)는 약간 원호상(위로 볼록(凸)한 원호상)으로 만곡하여 지지부(15)와 일체로 형성되어 있다.

아래쪽 암부(14)도, 위쪽 암부(13)와 마찬가지로, 예를 들어 직선상의 봉재로서 형성되어 있고, 아래쪽 암부(14)의 기단부(141)가 토대부(12)와 일체로 형성되어 있고, 아래쪽 암부(14)의 선단부(142)가 약간 원호상(아래로 볼록한 원호상)으로 만곡하여 지지부(15)와 일체로 형성되어 있다.

위쪽 암부(13) 및 아래쪽 암부(14)를 상술한 구성으로 함으로써, 전기적 접촉자(3)가 아래쪽에서 위쪽으로 향한 컨택트 하중을 받으면, 위쪽 암부(13) 및 아래쪽 암부(14)는 탄성 변형하여, 피검사체(2)의 전극단자(51)에 대한 저침압화를 도모할 수 있다.

지지부(15)는, 통전부위로서 기능하는 접촉부(20)를 안정적으로 지지하는 통전부재 지지부이다. 지지부(15)의 접속부(151)는, 위쪽 암부(13)의 선단부(132) 및 아래쪽 암부(14)의 선단부(142)와 일체로 접속하고 있다.

지지부(15)의 위쪽에는, 기판전극(52)에 접촉부(20)의 상단부(201)가 접촉할 때, 기판전극(52)에 대한 상단부(201)의 스크럽 동작을 보정하는 스크럽 보정부(153)가 설치되어 있다. 스크럽 보정부(153)의 상부는 평탄하게 형성되어 있기 때문에, 접촉부(20)의 상단부(201)와 기판전극(52)이 접촉할 때, 스크럽 보정부(153)도 기판전극(52)에 접할 수 있게 되므로, 기판전극(52)에 대한 접촉부(20)의 상단부(201)의 접촉을 보정할 수 있다.

[통전부위로서의 접촉부]

접촉부(20)는, 예를 들어 구리, 백금, 니켈 등의 도전성 재료로 형성되어 있다. 예를 들어, 접촉부(20)는 판상부재를 가공하여 형성된 것이고, 접촉부(20)의 두께는, 기부(10)의 두께보다도 얇아, 예를 들어 수십 ㎛ 정도로 할 수 있다.

접촉부(20)는, 프로브 기판(43)의 아랫면에 설치된 기판전극(52)과, 피검사체(2)의 전극단자(51) 사이에서 통전하는 통전부위로서 기능한다. 접촉부(20)의 상단부(201)는, 프로브 기판(43)의 아랫면에 설치되어 있는 배선 패턴의 기판전극(52)과 접촉시키는 부분이다. 접촉부(20)의 하단부(202)의 아래쪽 선단에는, 피검사체(2)의 전극단자(51)와 접촉시키는 선단 접촉부(203)가 설치되어 있다.

접촉부(20)는, 그 상단부(201)가 기판전극(52)에 접촉하고, 하단부(202)의 선단 접촉부(203)가 피검사체(2)의 전극단자(51)에 접촉하기 때문에, 검사 시의 통전경로의 경로길이를, 종래의 전기적 접촉자를 이용한 때의 통전경로의 길이보다도 짧게 할 수 있다.

[전기적 접촉자의 조립]

도 4는 본 실시형태에 따른 전기적 접촉자(3)의 조립방법의 일례를 나타낸 도면이다. 도 4는 도 1의 전기적 접촉자(3)를 위에서 봤을 때의 도면이다.

도 4는, 기부(10)의 지지부(15)에 접촉부(20)를 설치하는 방법의 일례이고, 각각 재료가 다른 기부(10)의 지지부(15)와 접촉부(20)를 맞출 수 있는 방법이라면 이에 한정되는 것은 아니다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 판상의 지지부(15)의 한쪽 면(접촉부(20)를 설치하는 쪽 면)에는, 접촉부(20)를 고정하기 위한 하나 또는 복수의 고정부(152)가 설치되어 있다. 예를 들어, 지지부(15)의 한쪽 면에는, 돌기상으로 형성된 2개의 고정부(152)가 설치되어 있고, 또 접촉부(20)에는 각 고정부와 끼워지는 2개의 결합부(21)가 설치되어 있고, 지지부(15)의 각 고정부(152)와, 접촉부(20)의 각 결합부(21)를 끼움으로써, 기부(10)의 지지부(15)에 접촉부(20)를 설치할 수 있다.

또, 2개의 돌기인 고정부(152)는, 접촉부(20)의 X축(도 1의 좌우방향의 축)에 대하여 수직인 Y축(도 1의 상하방향의 축)과 평행해지는 위치에 배치되는 것이 바람직하고, 또 접촉부(20)의 2개의 결합부(21)도, 지지부(15)의 한쪽 면에서의 각 고정부(152)의 위치에 대한 위치에 설치되어 있다. 이에 의해, 기부(10)에 설치하는 접촉부(20)의 자세를 안정하게 유지할 수 있다. 그 결과, 피검사체(2)의 전극단자(51)와 전기적 접촉자(3)를 접촉시킬 때, 피검사체(2)의 전극단자(51)에의 접촉부(20)의 위치 맞춤도 양호하게 할 수 있다.

게다가, 도 4에 나타낸 바와 같이, 판상의 지지부(15)의 두께는, 설치부(11), 토대부(12), 위쪽 암부(13) 및 아래쪽 암부(14)의 두께보다도 약간 얇게 형성되어 있다. 따라서, 지지부(15)에 접촉부(20)를 설치한 때라도, 전기적 접촉자(3)에서의 접촉부(20)의 설치영역의 두께를 억제할 수 있다. 환언하면, 기부(10)의 지지부(15)에 접촉부(20)를 설치해도, 전기적 접촉자(3) 자체의 두께를 같은 두께로 할 수 있다. 그 결과, 피검사체(2)의 전극단자(51) 사이의 피치 폭이 협소해도 확실한 접촉이 가능해진다.

[통전경로]

이하에서는, 실시형태의 전기적 접촉자(3)를 이용한 때의 피검사체(2)의 전극단자(51)와 기판전극(52) 사이의 통전경로와, 종래의 전기적 접촉자를 이용한 때의 상기 통전경로를 비교하면서 설명한다.

도 5는 종래의 전기적 접촉자의 구성예를 나타낸 구성도이다. 도 5의 예에서는, 종래의 전기적 접촉자(9)가 본 실시형태의 전기적 접촉자(3)와 마찬가지로, 설치부(91), 토대부(92), 2개의 암부(93 및 94), 지지부(95), 선단 접촉부(96)를 갖는 캔틸레버형 프로브이고, 전기적 접촉자(9)의 전체가 도전성 재료로 형성되어 있는 것으로 한다.

도 6은 종래의 전기적 접촉자(9)를 통한 통전경로를 설명하는 설명도이고, 도 7은 본 실시형태에 따른 전기적 접촉자(3)를 통한 통전경로를 설명하는 설명도이다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 종래의 전기적 접촉자(9)를, 피감사체(2)의 전극단자(51) 및 기판전극(52)에 전기적으로 접촉시키고, 피검사체(2)의 전기적 검사를 하는 경우, 전기적 접촉자(9)를 통한 기판전극(52)과 피검사체(2)의 전극단자(51) 사이의 통전경로는 R21 및 R22와 같이 된다.

이에 대하여, 도 7에 나타낸 바와 같이, 전기적 접촉자(3)를 이용하여 피검사체(2)의 전기적 검사를 하는 경우, 전기적 접촉자(3)를 통한 기판전극(52)과 피검사체(2)의 전극단자(51) 사이의 통전경로는 R1과 같이 된다.

여기에서, 본 실시형태의 전기적 접촉자(3)는, 하중부위로서의 기부(10)와, 통전부위로서의 접촉부(20)를 각각 다른 재료로 개별부재로 했기 때문에, 프로브 기판(43)의 아랫면의 기판전극(52)과, 피검사체(2)의 전극단자(51)와의 상대적 위치 관계를 종래의 위치 관계와 다르게 할 수 있다.

예를 들어, 종래의 캔틸레버형 프로브의 전기적 접촉자(9)는, 그 설치부(91)와 기판전극(52)이 전기적으로 접속할 수 있도록 하여 설치하고 있기 때문에, 프로브 기판(43)의 기판전극(52)을, 전기적 접촉자(9)의 설치부(91)의 위치에 대응시키도록 배치하고 있다(도 6 참조).

이에 대하여, 본 실시형태의 전기적 접촉자(3)는, 통전부위로서의 접촉부(20)와, 하중부위로서의 기부(10)를 각각 다른 부재로 하고 있고, 전기적 접촉자(3) 중 접촉부(20)의 부재만을, 기판전극(52) 및 피검사체(2)의 전극단자(51)에 전기적으로 접촉시키도록 할 수 있다.

예를 들어 도 7에 예시한 바와 같이, 접촉부(20)의 자세를 상하방향으로 유지할 수 있으면, 피검사체(2)의 전극단자(51)의 위쪽에, 기판전극(52)을 배치시킬 수 있다. 그렇게 하면, 전기적 접촉자(3)를 이용하여 피검사체(2)의 전기적 검사를 하는 경우, 전기적 접촉자(3) 중 접촉부(20)의 부재만을, 기판전극(52)과 피검사체(2)의 전극단자(51)에 전기적으로 접속시킬 수 있기 때문에, 통전경로(R1)의 경로길이를 짧게 할 수 있다.

즉, 종래의 전기적 접촉자(9)는, 그 전체가 도전성 재료로 형성되어 있기 때문에, 전기적 접촉자(9)를 통한 기판전극(52)과 피검사체(2)의 전극단자(51) 사이의 통전경로(R21 및 R22)의 경로길이는 비교적 길어진다. 이에 대하여, 본 실시형태의 전기적 접촉자(3)를 통한 기판전극(52)과 피검사체(2)의 전극단자(51) 사이의 통전경로(R1)의 경로길이를 비교적 짧게 할 수 있다.

또, 통전경로(R1)의 경로길이가, 종래의 통전경로(R21 및 R22)의 경로길이보다도 짧아지기 때문에, 통전경로(R1) 상의 저항값을, 종래의 통전경로 상의 저항값(즉, 통전경로(R21 및 R22)의 저항값의 합계(합성저항값))보다도 낮게 할 수 있다. 그 결과, 기판전극(52)과 피검사체(2)의 전극단자(51) 사이에 대전류(큰 값의 전류)를 흘릴 수 있게 된다.

게다가, 전기적 접촉자(3)는, 하중부위와 통전부위와의 기능을 구별하여 형성할 수 있기 때문에, 저침압화를 도모하기 위해, 하중부위로서 기능하는 기부(10)의 단면적을 작게 하거나, 전류 최대화를 도모하기 위해, 통전부위로서 기능하는 접촉부(20)의 단면적을 크게 할 수 있다. 특히, 전류 최대화를 도모하기 위해, 예를 들어, 도 1에 예시한 접촉부(20)의 X축 방향(도 1 중의 좌우방향)의 길이를 크게 하여 폭을 넓히거나, 판상의 접촉부(20)의 두께를 증대해도 좋다. 이에 의해, 검사 시에, 전기적 접촉자(3)에 대전류를 흘리는 것이 가능해진다. 또한, 피검사체(2)의 전극단자(51) 사이의 협 피치화에 대응하기 위해, 전기적 접촉자(3)의 판두께(또는 접촉부(20)의 판두께)의 증대에는 제한이 생길 수 있지만, 그 경우에도 접촉부(20)의 폭 확대화는 유효하다.

또, 전기적 접촉자(3)는, 통전부위인 접촉부(20)와는 별도로 하중부위인 기부(10)를 설치하고 있기 때문에, 접촉부(20)의 단면적의 증대와는 별도로, 기부(10)의 단면적을 작게 할 수 있다. 그 결과, 검사 시에 피검사체(2)의 전극단자(51)에 대한 하중을 억제하는 저침압화를 도모할 수 있다.

(A-2) 실시형태의 효과

상술한 바와 같이, 하중부위로서 기능하는 기부를, 내열성을 갖는 고강도의 합성수지 재료로 형성하고, 통전부위로서 기능하는 접촉부를, 도전성 재료로 형성한 접촉자로 함으로써, 저침압화 및 피검사체에 대전류를 공급하는 쌍방의 특성을 갖는 전기적 접촉자를 제공할 수 있다.

구체적으로는, 기부의 단면적을 작게 할 수 있기 때문에, 저침압으로 피검사체의 전극단자에 대하여 확실하게 전기적 접촉을 가능하게 한다. 그 결과, 초미세화, 초고집적화에 따른 전극단자 수의 증대나 전극단자 사이의 협 피치화한 집적회로의 전기적 검사를 할 수 있다.

또, 접촉부의 단면적을 증대할 수 있기 때문에, 피검사체에 대전류를 공급할 수 있게 된다. 그 결과, 초미세화, 초고성능화한 집적회로의 전기적 검사를 할 수 있다.

(B) 다른 실시형태

상술한 실시형태에서도 다양한 변형 실시형태에 대해서 언급했지만, 본 발명은 하기와 같은 변형 실시형태에도 대응할 수 있다.

(B-1) 상술한 실시형태에서는, 전기적 접촉자(3)의 기부(10)가, 탄성 지지부로서, 2개의 암부(위쪽 암부(13) 및 아래쪽 암부(14))를 갖는 경우를 예시하였다. 그러나, 탄성 지지부는, 도 8에 예시한 바와 같이, 1개의 암부(13A)여도 좋다. 또 도시하지 않았지만, 탄성 지지부가 3개 이상의 암부를 갖도록 해도 좋다.

도 8에 예시한 바와 같이, 전기적 접촉자(3A)의 기부(10A)가, 1개의 암부(13A)를 가짐으로써, 기판전극(52)과 접촉부(20)를 전기적으로 접속시킬 때, 전기적 접촉자(3A)의 탄성력을 유연하게 할 수 있다. 즉, 기판전극(52)에 대한 접촉부(20)의 상하방향(도 8의 Y축 방향), 좌우방향(도 8의 X축 방향)의 스크럽 동작을 크게 할 수 있다. 그 결과, 기판전극(52)에 대하여 접촉부(20)의 상단부(201)를 확실하게 접촉시킬 수 있다.

(B-2) 도 9는 변형 실시형태에 따른 전기적 접촉자의 구성을 나타낸 구성도이다. 도 10은 변형 실시형태에 따른 전기적 접촉자를 기판전극 및 피검사체의 전극단자에 접촉시킨 때의 상태를 나타낸 도면이다.

도 9에 예시한 전기적 접촉자(3B)에 있어서, 기부(10B)의 지지부(15B)는 스크럽 보정부재(155)를 갖는다. 스크럽 보정부재(155)는, 기부(10B)의 설치부(11) 쪽으로 연장한 만곡 암부재로 할 있다. 또한, 스크럽 보정부재(155)는 도 9에 예시한 것에 한정되는 것은 아니다.

컨택트 하중을 받아, 위쪽 암부(13) 및 아래쪽 암부(14)가 탄성적으로 변형하면서, 기판전극(52)에 대하여 접촉부(20)의 상단부(201)가 접촉한다. 이때, 만곡한 스크럽 보정부재(155)의 가이드부(156)가, 필요에 따라 기판전극(52)에 접하면서 접촉부(20)의 상단부(201)를 기판전극(52)으로 안내하여, 상단부(201)가 기판전극(52)에 접촉한다. 게다가 이때, 스크럽 보정부재(155)의 만곡 지지부(157)가 프로브 기판(43)의 아랫면에 탄성적으로 접하기 때문에, 보다 저침압을 도모할 수 있다.

1: 전기적 접속장치 2: 피검사체
3, 3A, 3B: 전기적 접촉자 10, 10A, 10B: 기부
11: 설치부 12: 토대부
13: 위쪽 암부 13A: 암부
14: 아래쪽 암부 15, 15B: 지지부
151: 접속부 152: 고정부
153: 스크럽 보정부 155: 스크럽 보정부재
18: 프로브 기판 지지부 20: 접촉부
201: 상단부 202: 하단부
203: 선단 접촉부 51: 전극단자
52: 기판전극 4: 프로브 카드
41: 배선기판 42: 전기적 접속유닛
43: 프로브 기판 44: 지지부재
5: 척 톱 6: 검사 스테이지

Claims

제1 접촉대상과 제2 접촉대상에 대하여 전기적으로 접촉하는, 도전성 재료로 형성된 접촉부; 및
기판에 설치됨과 동시에, 상기 접촉부를 탄성적으로 지지하는 합성수지 재료로 형성된 기부(基部);
를 포함하고,
상기 기부가 상기 접촉부의 자세를 길이방향에 대하여 수직방향으로 지지하고, 상기 접촉부가 상기 제1 접촉대상과 전기적으로 접촉하는 제1 단부(端部) 및 상기 제2 접촉대상과 전기적으로 접촉하는 제2 단부를 갖고,
상기 기부가 설치부, 상기 설치부에 이어져 길이방향으로 연장하는 암부 및 상기 암부의 선단쪽에 설치되고, 상기 접촉부를 지지하는 지지부를 포함하며,
상기 지지부가 상기 길이방향으로 폭넓게 형성되어 있고, 상기 길이방향으로 폭넓게 형성된 상기 지지부의 한쪽 면쪽에 설치된 하나 또는 복수의 고정부를 통하여 상기 접촉부를 지지하는 것을 특징으로 하는 전기적 접촉자.
제1항에 있어서, 상기 지지부가 복수의 상기 고정부를 갖는 경우, 상기 복수의 고정부가 상기 지지부의 한쪽 면에서 상기 길이방향에 대하여 수직방향으로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기적 접촉자.
제1항에 있어서, 상기 기부의 상기 지지부가 상기 제1 접촉대상에 접촉하는 상기 접촉부의 위치 벗어남을 보정하는 스크럽 보정부를 갖는 것을 특징으로 하는 전기적 접촉자.
제3항에 있어서, 상기 지지부의 상기 스크럽 보정부가 상기 길이방향에 대하여 수직방향으로 만곡하여 연장한 암 부재인 것을 특징으로 하는 전기적 접촉자.
검사장치와 피검사체의 전극단자 사이를 전기적으로 접속하는 프로브 카드에 있어서,
상기 검사장치와 전기적으로 접속하는 배선회로를 갖고, 한쪽 면에 상기 배선회로와 접속하는 복수의 기판전극을 갖는 프로브 기판; 및
청구항 1~청구항 4의 어느 하나에 기재된 복수의 전기적 접촉자;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
제5항에 있어서, 상기 프로브 기판의 상기 한쪽 면에서의 비전극 영역에, 상기 각 전기적 접촉자가 접합되고,
상기 프로브 기판의 상기 한쪽 면에서, 상기 피검사체의 상기 전극단자의 위치와 마주보는 위치에 상기 각 기판전극이 배치되고,
상기 프로브 기판의 상기 한쪽 면에 접합된 상기 각 전기적 접촉자의 상기 접촉부가, 대응하는 상기 기판전극과 상기 피검사체의 상기 전극단자에 대하여 전기적으로 접촉하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
제6항에 있어서, 상기 기판전극과 상기 피검사체의 상기 전극단자 사이의 통전경로가, 상기 전기적 접촉자 중 통전부를 경유하는 것임을 특징으로 하는 프로브 카드.
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