KR102623985B1

KR102623985B1 - 전기적 접속 장치

Info

Publication number: KR102623985B1
Application number: KR1020217027705A
Authority: KR
Inventors: 타카유키 하야시자키; 아키히사 아카히라; 히사오 나리타; 미즈호 콘; 켄이치 수토
Original assignee: 가부시키가이샤 니혼 마이크로닉스
Priority date: 2019-03-06
Filing date: 2020-02-27
Publication date: 2024-01-11
Also published as: TWI737208B; US20220146553A1; JP2020143976A; JP7381209B2; KR20210123339A; WO2020179596A1; TW202041865A; CN113544831A; US12000867B2

Abstract

전기적 접속 장치(1)는, 프로브(10)와, 톱 가이드판(21)과 바텀 가이드판 (22) 사이에서 바텀 가이드판(22)에 가까이 배치되어서 프로브(10)가 관통하는 미들 가이드판(23)을 갖는 프로브 헤드(20)를 구비한다. 톱 가이드 판(21)과 미들 가이드판(23)에서는 프로브(10)가 관통하는 가이드 구멍의 위치가 어긋나게 형성되어 있고, 프로브(10)가 톱 가이드판(21)과 미들 가이드판(23) 사이에서 만곡된 상태로 유지된다. 프로브(10)는, 선단부가 피검사체와 접촉함으로써 좌굴한 프로브(10)에 걸리는 응력이 최대인 최대 응력 개소보다도 최대 응력 개소를 제외한 영역에서 만곡하기 쉬운 구조를 갖는다.

Description

전기적 접속 장치

본 발명은, 피검사체의 전기적 특성의 측정에 사용되는 전기적 접속 장치에 관한 것이다.

집적 회로 등의 피검사체의 전기적 특성을 웨이퍼로부터 분리하지 않은 상태에서 측정하기 위해, 피검사체에 접촉시키는 프로브를 갖는 전기적 접속 장치가 이용되고 있다. 이 전기적 접속 장치를 이용한 측정에서는, 프로브의 한쪽 단부를 피검사체에 접촉시키고, 프로브의 다른쪽 단부를 프린트 기판 등에 배치된 전극 패드에 접촉시킨다. 전극 패드는, 테스터 등의 측정 장치와 전기적으로 접속되어 있다.

프로브는, 가이드판이 배치된 프로브 헤드에, 가이드판에 형성된 가이드 구멍에 프로브가 관통한 상태로 유지된다. 통상, 프로브 헤드에는, 프로브의 축 방향을 따라서 복수의 가이드판이 배치되어 있다. 예를 들면, 최상단의 가이드판과 최하단의 가이드판 사이에, 인접하는 프로브끼리 접촉하지 않도록 복수의 가이드판을 배치하는 구조가 사용된다.

복수의 가이드판을 갖는 프로브 헤드에 있어서 가이드판의 가이드 구멍의 위치를 서로 어긋나게 해서 배치함으로써 프로브 헤드의 내부에서 프로브가 비스듬하게 유지된다(특허문헌 1 참조). 이 구성에 의해, 프로브를 피검사체에 접촉시켰을 때에 프로브가 좌굴(座屈)하여 프로브와 피검사체를 안정된 압력으로 접촉시킬 수 있다.

일본 공개특허공보 제2015-118064호

그러나, 피검사체에 접촉한 상태와 비접촉 상태 사이에서 프로브가 가이드 구멍의 내부를 슬라이딩(摺動)함으로써 프로브의 측면이 가이드 구멍의 개구부에서 긁히게 된다. 그 결과, 프로브가 손상되는 문제가 발생한다.

상기 문제점을 감안하여, 본 발명은, 프로브 헤드의 가이드판에 형성한 가이드 구멍에서의 프로브의 슬라이딩에 기인하는 프로브의 손상을 억제할 수 있는 전기적 접속 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 측정시에 선단부가 피검사체와 접촉하는 프로브와, 프로브의 기단부에 가까운 영역이 관통하는 톱 가이드판, 톱 가이드판보다도 프로브의 선단부에 가까운 영역이 관통하는 바텀 가이드판, 및 톱 가이드판과 바텀 가이드판 사이에서 바텀 가이드판에 가까이 배치되어서 프로브가 관통하는 미들 가이드판을 갖는 프로브 헤드를 구비하는 전기적 접속 장치가 제공된다. 톱 가이드 판의 주면(主面)의 면 법선방향에서 보아 톱 가이드판과 미들 가이드판에서는 프로브가 관통하는 가이드 구멍의 위치가 어긋나게 형성되어 있고, 프로브가 톱 가이드판과 미들 가이드판 사이에서 만곡한 상태로 유지된다. 프로브는, 선단부가 피검사체와 접촉함에 따라 좌굴한 프로브에 걸린 응력이 최대인 최대 응력 개소보다도 최대 응력 개소를 제외한 영역에 있어서, 선단부가 피검사체와 접촉했을 때에 만곡하기 쉬운 구조를 갖는다.

본 발명에 의하면, 프로브 헤드의 가이드판에 형성한 가이드 구멍에서의 프로브의 슬라이딩에 기인한 프로브의 손상을 억제할 수 있는 전기적 접속 장치를 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 제1의 실시형태에 따른 전기적 접속 장치의 구성을 나타내는 모식도이고,
도 2는, 본 발명의 제1의 실시형태에 따른 전기적 접속 장치의 프로브의 구성을 나타내는 모식도이고,
도 3은, 도 2의 III-III 방향에 따른 단면도이고,
도 4는, 본 발명의 제1의 실시형태에 따른 전기적 접속 장치의 프로브의 만곡 상태를 나타내는 모식도이고,
도 5는, 본 발명의 제1의 실시형태에 따른 전기적 접속 장치의 프로브와 비교 예인 프로브의 좌굴 상태를 나타내는 모식도이고,
도 6은, 본 발명의 제1의 실시형태에 따른 전기적 접속 장치의 프로브의 좌굴 상태를 나타내는 모식도이고,
도 7은, 도 6의 VII-VII 방향에 따른 단면도이고,
도 8은, 비교 예인 프로브 헤드의 구성을 나타내는 모식도이고,
도 9는, 본 발명의 제1의 실시형태의 변형 예에 따른 전기적 접속 장치의 구성을 나타내는 모식도이고,
도 10은, 본 발명의 제2의 실시형태에 따른 전기적 접속 장치의 프로브의 구성을 나타내는 모식도이고,
도 11은, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 전기적 접속 장치의 프로브의 구성을 나타내는 모식적인 단면도이다.

이어서, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 이하의 도면의 기재에 있어서, 동일 또는 유사한 부분에는 동일 또는 유사의 부호를 붙인다. 다만, 도면은 모식적인 것으로 각 부분의 두께의 비율 등은 현실의 것과는 다른 것에 유의해야 한다. 또한, 도면 상호간에 있어서도 서로의 치수의 관계나 비율이 다른 부분이 포함되어 있는 것은 물론이다. 이하에 나타내는 실시형태는, 본 발명의 기술적 사상을 구체화하기 위한 장치나 방법을 예시하는 것이며, 본 발명의 실시형태는 구성 부품의 재질, 형상, 구조, 배치 등을 하기의 것에 특정하는 것은 아니다.

(제1의 실시형태)

도 1에 나타내는 제1의 실시형태에 따른 전기적 접속 장치(1)는, 피검사체(2)의 전기적 특성의 측정에 사용된다. 전기적 접속 장치(1)는, 프로브(10)와, 프로브(10)를 유지하는 프로브 헤드(20)를 구비한다.

도 1에서는 도시를 생략하고 있지만, 도 2에 나타내는 바와 같이, 프로브(10)의 측면에 잘록한 부분(11)이 형성되어 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이 프로브(10)의 축 방향에 수직인 단면의 형상(이하, 「단면형상」이라 함)이 직사각형이고, 도 3에 나타낸 잘록한 부분(11)은, 프로브(10)의 측면의 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있다.

프로브 헤드(20)는, 프로브(10)의 기단부에 가까운 영역이 관통하는 톱 가이드판(21), 톱 가이드판(21)보다도 프로브(10)의 선단부에 가까운 영역이 관통하는 바텀 가이드판(22)을 갖는다. 톱 가이드판(21)과 바텀 가이드판(22) 사이에, 프로브(10)가 관통하는 미들 가이드판(23)이 배치되어 있다. 프로브(10)가 관통하고 있는 부분에, 도 1에서는 도시를 생략한 가이드 구멍이 톱 가이드판(21), 바텀가이드판(22) 및 미들 가이드판(23)에 각각 형성되어 있다.

프로브 헤드(20)에서는, 톱 가이드판(21)과 바텀 가이드판(22) 사이에 중공영역(200)을 구성하기 위해 톱 가이드판(21)의 외연영역과 바텀 가이드판(22)의 외연영역 사이에 스페이서(24)가 배치되어 있다. 중공영역(200)의 내부에서의 바텀 가이드판(22)에 가까운 쪽에, 판상의 미들 가이드판(23)이 배치되어 있다.

톱 가이드판(21)의 주면의 면 법선방향에서 보아(이하,「평면시(planar view)」라 함), 동일한 프로브(10)가 관통하는 톱 가이드판(21)의 가이드 구멍과 미들 가이드판(23)의 가이드 구멍의 위치는, 주면과 평행하게 어긋나서 배치되어 있다(이하에서, 「오프셋 배치」라 함). 한편, 바텀 가이드판(22)의 가이드 구멍과 미들 가이드판(23)의 가이드 구멍의 위치는, 평면시로 대략 일치한다. 도 1에 나타낸 예에서는, 톱 가이드판(21)의 가이드 구멍에 대해서 미들 가이드판(23) 및 바텀 가이드판(22)의 가이드 구멍이 지면의 좌측으로 벗어나서 배치되어 있다. 오프셋 배치에 의해, 중공영역(200)의 내부에서 톱 가이드판(21)과 미들 가이드판(23) 사이에서 프로브(10)는 탄성 변형에 의해 만곡한다.

피검사체(2)의 측정시에, 프로브 헤드(20)의 바텀 가이드판(22)의 하면에 노출된 프로브(10)의 선단부가, 전기적 접속 장치(1)의 하방에 배치된 피검사체(2)의 검사용 패드(도시생략)와 접촉한다. 도 1에서는, 프로브(10)가 피검사체(2)에 접촉하고 있지 않은 상태를 나타내고 있다. 전기적 접속 장치(1)는 수직 동작식 프로브 카드이며, 예를 들면 피검사체(2)를 탑재한 척(3)이 상승해서 프로브(10)의 선단부가 피검사체(2)에 접촉한다.

도 1에 나타내는 전기적 접속 장치(1)는 전극 기판(30)을 더 구비한다. 프로브 헤드(20)의 톱 가이드판(21)의 상면에 돌출된 프로브(10)의 기단부가, 프로브 헤드(20)에 대향하는 전극 기판(30)의 하면에 배치된 전극 패드(31)와 접속한다.

전극 기판(30)의 전극 패드(31)는, 전극 기판(30)의 내부에 배치된 배선(도시생략)에 의해, 전극 기판(30)의 상면에 배치된 접속 패드(32)와 전기적으로 접속되어 있다. 접속 패드(32)는, 도시를 생략한 IC 테스터 등의 검사 장치와 전기적으로 접속된다. 프로브(10)를 통해서 검사 장치에 의해 피검사체(2)에 소정의 전압이나 전류가 인가된다. 그리고, 피검사체(2)에서 출력되는 신호가 프로브(10)를 통해 검사 장치로 보내져 피검사체(2)의 특성이 검사된다.

톱 가이드 판(21)의 가이드 구멍과 미들 가이드판(23)의 가이드 구멍이 오프셋 배치되어 있음으로써, 기단부가 전극 패드(31)에 접속된 프로브(10)의 선단부가 피검사체(2)와 접촉하면 중공영역(200)에 있어서 프로브(10)가 좌굴한다. 즉, 톱 가이드판(21)과 미들 가이드판(23) 사이에서 휨 변형에 의해 프로브(10)가 더욱 크게 만곡한다. 이때, 프로브(10) 각각이 미들 가이드판(23)에 유지되어 있음으로써 중공영역(200)에서 인접하는 프로브(10)가 서로 접촉하는 것이 방지된다.

상기와 같이, 프로브(10)가 피검사체(2)에 접촉하고 있지 않은 비접촉 상태에서의 만곡형상에서, 프로브(10)가 피검사체(2)에 접촉한 상태에서의 한층 더 만곡된 형상으로 프로브(10)가 좌굴함으로써, 소정의 압력으로 프로브(10)가 피검사체(2)에 접촉한다. 즉, 오프셋 배치에 의해 프로브(10)를 이용하여 피검사체(2)의 전기적 특성을 안정적으로 측정할 수 있다. 피검사체(2)의 전기적 특성을 측정한 후, 피검사체(2)를 탑재한 척(3)이 하강함으로써 프로브(10)와 피검사체(2)는 비접촉 상태가 된다.

프로브(10)는, 프로브(10)와 피검사체(2)가 비접촉 상태가 되면, 피검사체(2)에 접촉하기 전의 형상으로 복귀하는 탄성을 갖는다. 프로브(10)의 재료로는 텅스텐(W) 등이 사용된다. 혹은, 구리(Cu) 합금, 팔라듐(Pd) 합금, 니켈(Ni) 합금, W 합금 등이 프로브(10)의 재료로 사용된다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 프로브(10)는, 톱 가이드판(21)의 가이드 구멍(210), 미들 가이드판(23)의 가이드 구멍(230), 바텀 가이드판(22)의 가이드 구멍(220)을 관통해서, 프로브 헤드(20)에 유지되어 있다. 프로브(10)와 피검사체(2)가 접촉했을 경우에, 프로브(10)는 선단부에서 축 방향으로 압력을 받는다. 이때,도 4에 나타내는 톱 가이드판(21)에 가까운 영역 A, 톱 가이드판(21)과 미들 가이드판(23)의 중간에 가까운 영역 B, 미들 가이드판(23)에 가까운 영역 C의 3개소에, 프로브(10)이 왜곡이 집중한다. 이때에 프로브(10)에 걸리는 응력이 최대인 개소(이하에서, 「최대 응력 개소」라 함)는, 영역 B이다.

프로브(10)의 측면에 형성되어 있는 잘록한 부분(11)은, 프로브(10)와 피검사체(2)가 접촉한 상태에서의 최대 응력 개소를 제외한 잔여의 영역에 형성된다. 이와 같이 잘록한 부분(11)을 최대 응력 개소 이외의 영역에 형성함으로써, 프로브(10)와 피검사체(2)가 접촉한 상태에 있어서 프로브(10)의 가장 만곡한 위치가 기단부 쪽(지면의 위쪽)으로 이동한다.

도 5에, 제1의 실시형태에 따른 전기적 접속 장치(1)의 프로브(10)의 좌굴 상태와, 잘록한 부분(11)을 형성하고 있지 않은 비교 예인 프로브(10A)의 좌굴 상태를 나타내었다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 점선으로 나타낸 비교 예인 프로브 (10A)에 대해서, 프로브(10)에서는, 가장 만곡한 위치가 미들 가이드판(23)으로부터 떨어지는 방향으로 이동하고 있다.

피검사체(2)에 접촉한 상태와 비접촉의 상태 사이에서, 프로브(10)나 프로브 (10A)는 톱 가이드판(21)의 가이드 구멍(210), 바텀 가이드판(22)의 가이드 구멍(220), 미들 가이드판(23)의 가이드 구멍(230)의 내부를 슬라이딩한다. 기단부가 전극 패드(31)에 눌러져 있기 때문에 프로브(10)나 프로브(10A)의 톱 가이드판 (21)의 가이드 구멍(210)의 내부를 슬라이딩하는 거리는 짧다. 한편, 프로브(10)나 프로브(10A)의 바텀 가이드판(22)의 가이드 구멍(220)이나 미들 가이드판(23)의 가이드 구멍(230)의 내부를 슬라이딩하는 거리는 길다.

이때, 도 5에 나타내는 바와 같이, 비교 예인 프로브(10A)는, 영역 C에서의 프로브(10A)의 왜곡의 영향에 의해 미들 가이드판(23)의 주면에 대해서 비스듬히 가이드 구멍(230)을 관통한다. 따라서, 프로브(10A)가 미들 가이드판(23)의 가이드 구멍(230)의 내부를 슬라이딩함으로써 프로브(10A)의 측면이 가이드 구멍(230)의 개구부에서 긁힌다. 그 결과, 프로브(10A)가 손상한다.

한편, 프로브(10)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 미들 가이드판(23)의 주면에 대해 수직에 가까운 방향에 따라 미들 가이드판(23)의 가이드 구멍(230)을 관통한다. 즉, 가이드 구멍(230)의 중심선과 대략 평행하게 프로브(10)가 가이드 구멍(230)의 내부를 슬라이딩한다. 따라서, 프로브(10)가 가이드 구멍(230)의 내부를 슬라이딩한 경우에도 프로브(10)의 측면이 가이드 구멍(230)의 개구부에 긁혀서 손상하는 것이 억제된다.

잘록한 부분(11)은, 좌굴한 프로브(10)의 가장 만곡한 위치가 기단부 측으로 이동하도록 프로브(10)에 형성된다. 예를 들면, 프로브(10)의 재료나 피검사체(2)의 검사용 패드나 전극 패드(31)와 프로브(10) 사이의 안정된 접촉에 필요한 압력의 크기 등에 따라서 잘록한 부분(11)의 폭이나 깊이 등의 사이즈, 프로브(10)에서의 위치, 형성되는 개수 등이 설정된다.

예를 들면, 도 4에 나타낸 영역 B와 영역 C 사이에 위치하도록 잘록한 부분(11)을 프로브(10)에 형성한다. 그리고 또한, 영역 B와 영역 A 사이에도 잘록한 부분(11)을 형성해도 좋다. 또한 복수의 잘록한 부분(11)을 프로브(10)의 축 방향을 따라서 배치해도 좋다.

또한, 도 3에서는 프로브(10)의 전체 둘레에 걸쳐 잘록한 부분(11)이 형성된 예를 나타내었다. 그러나, 미들 가이드판(23)의 가이드 구멍(230)의 중심선과 대략 평행하게 프로브(10)가 관통하는 것이라면, 잘록한 부분(11)을 형성하는 범위는 임의로 설정 가능하다. 예를 들면, 도 6에 나타내는 바와 같이 프로브(10)가 좌굴할때에 프로브(10)의 축 방향으로 신축하는 도 7에 나타내는 면에 잘록한 부분(11)을 형성해도 좋다. 도 7에서는, 지면의 상방과 하방을 향한 프로브(10)의 면에 잘록한 부분(11)이 형성되어 있다.

그런데, 프로브(10)의 측면이 미들 가이드판(23)의 가이드 구멍(230)에서 긁힌 경우에는, 미들 가이드판(23)의 재료에 세라믹 등의 경도가 높은 재료를 사용하면 프로브(10)가 손상되기 쉽다. 따라서, 미들 가이드판(23)의 재료에 세라믹보다 경도가 낮은 재료인 수지 등의 필름이 사용되어 왔다.

그러나, 수지 등의 필름은 세라믹에 비해 방열성이 낮아서 프로브(10)에 발생한 열을 외부로 방출시키는 것이 어렵다. 또한, 프로브 헤드(20)에서 프로브(10)를 교체하는 경우 등에, 프로브 헤드(20)를 구성하는 각 가이드판의 가이드 구멍을 평면시로 일치시킬 필요가 있는데, 유연하고 변형되기 쉬운 필름을 가이드판으로 사용하면 가이드 구멍의 위치 맞춤이 곤란하다.

이에 대해, 제1의 실시형태에 따른 전기적 접속 장치(1)에서는, 프로브(10)의 측면이 미들 가이드판(23)의 가이드 구멍(230)에서 긁히는 것이 억제된다. 따라서 미들 가이드판(23)의 재료로 세라믹을 사용할 수 있다. 그 결과, 열이 발생한 프로브(10)로부터의 방열이 용이하다. 그리고 또한, 경도가 높은 세라믹을 사용함으로써 가이드 구멍의 위치 맞춤이 용이하고, 전기적 접속 장치(1)의 유지 보수성이 향상된다.

또한, 비교 예의 프로브(10A)를 이용한 전기적 접속 장치는, 톱 가이드판 (21)과 바텀 가이드판(22) 사이에 복수의 미들 가이드판을 배치할 필요가 있다. 이것은, 단면 형상이 원형상의 프로브를 사용한 경우 등에, 인접하는 프로브간의 접촉을 프로브의 휨방향을 맞춤으로써 억제할 필요가 있기 때문이다.

따라서, 예를 들면 도 8에 나타내는 비교 예의 프로브 헤드(20A)와 같이, 중공영역(200)의 내부에서의 톱 가이드판(21)에 가까운 쪽에 제1 미들 가이드판(231)을 배치하고, 바텀 가이드판(22)에 가까운 쪽에 제2 미들 가이드판(232)을 배치한다.

이에 대하여, 제1의 실시형태에 따른 전기적 접속 장치(1)에서는, 프로브(10)의 단면 형상이 직사각형이기 때문에 프로브 헤드(20)에 유지되는 복수의 프로브(10)의 휨방향이 동일 방향으로 통일된다. 따라서, 톱 가이드판(21)과 바텀 가이드판(22) 사이에 배치하는 가이드판을, 미들 가이드판(23)의 한장으로 할 수 있다. 따라서, 전기적 접속 장치(1)에 따르면, 미들 가이드판의 매수를 줄여서 프로브 헤드(20)의 구성 부품의 개수를 감소시킬 수 있다.

이상에 설명한 바와 같이, 본 발명의 제1의 실시형태에 따른 전기적 접속 장치(1)는, 프로브(10)가 만곡하는 부분의 최대 응력 개소를 제외한 영역에 잘록한 부분(11)이 형성되어 있다. 따라서, 미들 가이드판(23)의 가이드 구멍(230)의 내부를, 가이드 구멍(230)의 중심선과 대략 평행하게 프로브(10)가 슬라이딩한다. 이에 따라 프로브(10)가 가이드 구멍(230)의 개구부와 점 접촉하는 것이 방지된다. 따라서, 도 1에 나타낸 전기 접속 장치(1)에 의하면, 프로브 헤드(20)에 형성한 가이드 구멍에서의 프로브(10)의 슬라이딩에 기인하는 프로브(10)의 손상을 억제할 수 있다.

<변형 예>

도 9에 나타내는 바와 같이, 프로브(10)에 스토퍼 영역(100)을 형성해도 좋다. 스토퍼 영역(100)은, 프로브(10)의 바텀 가이드판(22)을 관통하는 영역보다도 기단부 측에 설치된 영역으로, 스토퍼 영역(100)의 외경은 바텀 가이드판(22)의 가이드 구멍(220)의 내경보다도 크다.

도 9에 나타낸 프로브(10)에서는, 피검사체(2)의 측정시에 스토퍼 영역 (100)이 바텀 가이드판(22)에 맞닿는다. 이때문에, 프로브(10)의 기단부를 전극 패드(31)에 강하게 대고 누르는 프리로드(preload)가 가능하다. 이에 따라, 프로브(10)와 전극 패드(31)의 접촉을 안정시킬 수 있다. 따라서, 프로브(10)에 스토퍼 영역(100)을 형성함으로써 프로브(10)의 선단부를 피검사체(2)의 검사용 패드에 필요 이상으로 강하게 누르는 일이 없이 프리로드가 가능하다.

또한, 스토퍼 영역(100)이 미들 가이드판(23)에 충돌해서 프로브(10)의 슬라이딩이 저해되지 않도록 한다. 예를 들면, 미들 가이드판(23)의 가이드 구멍(230)의 내경을 스토퍼 영역(100)의 외경보다도 크게 해서, 미들 가이드판(23)의 가이드 구멍(230)의 내부에서 스토퍼 영역(100)이 이동하도록 해도 좋다.

도 9에는, 바텀 가이드판(22)을 관통하는 영역보다도 기단부 측에 스토퍼 영역(100)을 형성한 프로브(10)의 예를 나타내었다. 그러나, 스토퍼 영역(100)을 형성하는 위치는 도 9에 나타낸 위치에 한정되지 않고, 피검사체(2)의 측정시에 톱 가이드판(21), 바텀 가이드판(22) 및 미들 가이드판(23) 중 어느 것에 맞닿는 위치에 스토퍼 영역(100)을 형성해도 좋다. 예를 들면, 톱 가이드판(21)을 관통하는 영역의 근방의, 톱 가이드판(21)을 관통하는 영역보다도 기단부 측에서 프로브(10)에 스토퍼 영역(100)을 형성해도 좋다. 이 경우, 피검사체(2)의 측정시에 톱 가이드판(21)에 스토퍼 영역(100)이 맞닿아 프리로드를 확실하게 할 수 있다. 혹은, 미들 가이드판(23)을 관통하는 영역의 근방의, 미들 가이드판(23)을 관통하는 영역보다도 기단부 측에서 프로브(10)에 스토퍼 영역(100)을 형성해도 좋다. 이 경우, 피검사체(2)의 측정시에 미들 가이드판(23)에 스토퍼 영역(100)이 맞닿아 프리로드를 확실하게 할 수 있다.

프로브(10)는, 포토리소그래피 기술, 도금, 에칭 기술을 이용한 MEMS 프로세스에 의해 제작된다. 스토퍼 영역(100)은, 유리제의 마스크를 사용하는 등 해서 프로브(10)의 본체와 일체 성형된다.

(제2의 실시형태)

제2의 실시형태에 따른 전기적 접속 장치(1)에서는, 프로브(10)의 기계적인 경도가, 최대 응력 개소를 제외한 영역보다도 최대 응력 개소에서 높다. 이때문에, 프로브(10)는, 최대 응력 개소보다도 최대 응력 개소를 제외한 영역에 있어서 선단부가 피검사체(2)와 접촉했을 때에 만곡하기 쉬운 구조를 갖는다. 이에 의해, 프로브(10)의 전체가 균일한 경도인 경우에 비해 좌굴한 프로브(10)의 가장 만곡한 위치가 기단부 측으로 이동한다. 그 결과, 제2의 실시형태에 따른 전기적 접속 장치(1)에 의하면, 미들 가이드판(23)의 가이드 구멍(230)의 내부를, 가이드 구멍(230)의 중심선과 대략 평행하게 프로브(10)가 슬라이딩한다.

이에 대해, 제1의 실시형태에서는, 최대 응력 개소를 제외한 영역에서 프로브(10)의 측면에 잘록한 부분(11)을 형성함으로써 좌굴한 프로브(10)의 가장 만곡한 위치가 기단부 측으로 이동한다. 즉, 측면에 잘록한 부분(11)을 형성함으로써 프로브(10)의 구조를 최대 응력 개소보다도 최대 응력 개소를 제외한 영역에 있어서 만곡하기 쉽게 하고 있다. 한편, 제2의 실시형태에서는, 프로브(10)의 경도를 최대 응력 개소에 있어서 다른 영역보다도 높게 함으로써 최대 응력 개소를 제외한 영역에 있어서 프로브(10)를 만곡하기 쉽게 하고 있다. 이와 같이, 제2의 실시형태에서는 프로브(10)의 가장 만곡한 위치를 이동시키기 위한 프로브(10)의 구조가 제1의 실시형태와 다르다. 그 밖의 구성에 관해서는, 제2의 실시형태에 따른 전기적 접속 장치(1)와 제1의 실시형태는 마찬가지이다.

도 10에 나타낸 제2의 실시형태에 따른 전기적 접속 장치(1)의 프로브(10)에서는, 최대 응력 개소의 영역 B를 포함한 일정 범위의 고경도 영역(150)에 있어서, 프로브(10)의 다른 영역보다도 경도를 높게 하고 있다. 도 10에 나타낸 프로브(10)에 따르면, 프로브(10)와 피검사체(2)가 접촉한 상태에 있어서 프로브(10)의 가장 만곡한 위치가, 프로브(10)의 전체를 같은 경도로 한 경우에 비해 미들 가이드판(23)에서 떨어지는 방향으로 이동한다. 이에 따라 가이드 구멍(230)의 중심선과 대략 평행하게 프로브(10)가 가이드 구멍(230)의 내부를 슬라이딩한다. 따라서, 프로브(10)가 가이드 구멍(230)의 내부를 슬라이딩했을 경우에도, 프로브(10)의 측면이 가이드 구멍(230)의 개구부에서 긁혀서 손상하는 일이 억제된다.

(그 밖의 실시형태)

상기와 같이 본 발명은 실시형태에 따라 기재했지만, 이 개시의 일부를 이루는 논술 및 도면은 본 발명을 한정하는 것이라고 이해해서는 안 된다. 이 개시로부터 당업자에게는 다양한 대체 실시형태, 실시 예 및 운용 기술이 분명해질 것이다.

예컨대, 도 11에 나타내는 바와 같이, 프로브(10)의 표면에 절연 코팅재(15)를 코팅해도 좋다. 이에 따라, 인접하는 프로브(10)끼리가 접촉한 경우에도 프로브(10) 사이에서의 단락을 방지할 수 있다. 절연 코팅재(15)는, 예를 들면 수지 등이다.

이와 같이, 본 발명은 여기서는 기재하고 있지 않은 다양한 실시형태 등을 포함하는 것은 물론이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 상기의 설명에서 타당한 청구의 범위에 따른 발명 특정 사항에 의해서만 정해지는 것이다.

Claims

피검사체의 전기적 특성의 측정에 사용되는 전기적 접속 장치이며,
측정시에 선단부가 상기 피검사체와 접촉하는 복수의 프로브와,
상기 프로브의 기단부에 가까운 영역이 관통하는 톱 가이드판, 상기 톱 가이드판보다도 상기 프로브의 상기 선단부에 가까운 영역이 관통하는 바텀 가이드판, 및 상기 톱 가이드판과 상기 바텀 가이드판 사이에서 상기 바텀 가이드판에 가까이 배치되어서 상기 프로브가 관통하는 미들 가이드판을 갖는 프로브 헤드를,
구비하고,
상기 톱 가이드판의 주면(主面)의 면 법선방향에서 보아 상기 톱 가이드판과 상기 미들 가이드판에서는 상기 프로브가 관통하는 가이드 구멍의 위치가 어긋나게 형성되어 있고, 상기 프로브가 상기 톱 가이드판과 상기 미들 가이드판 사이에서 만곡된 상태로 유지되고,
상기 프로브가, 상기 선단부가 상기 피검사체와 접촉함으로써 좌굴(座屈)한 상기 프로브에 걸리는 응력이 최대인 최대 응력 개소보다도 상기 최대 응력 개소를 제외한 영역에 있어서, 상기 선단부가 상기 피검사체와 접촉했을 때에 만곡되기 쉬운 구조를 상기 톱 가이드판과 상기 미들 가이드판 사이에 갖고, 상기 미들 가이드판의 상기 가이드 구멍의 내부를, 상기 가이드 구멍의 중심선을 따라 상기 프로브가 슬라이딩하고,
상기 프로브의 상기 만곡되기 쉬운 구조의 상기 선단부로부터의 위치가, 복수의 상기 프로브의 각각에 있어서 동일한,
것을 특징으로 하는 전기적 접속 장치.
제1항에 있어서,
상기 톱 가이드판과 상기 미들 가이드판 사이에서, 상기 최대 응력 개소를 제외한 영역에 있어서 상기 프로브의 측면에 잘록한 부분이 형성되어 있는 전기적 접속 장치.
제2항에 있어서,
상기 프로브의 전체 둘레(全周)에 걸쳐 상기 잘록한 부분이 형성되어 있는 전기적 접속 장치.
제2항에 있어서,
상기 프로브가 좌굴할 때에 상기 프로브의 축 방향으로 신축하는 면에 상기 잘록한 부분이 형성되어 있는 전기적 접속 장치.
제1항에 있어서,
상기 프로브의 기계적인 경도가, 상기 최대 응력 개소를 제외한 영역보다도 상기 최대 응력 개소에 있어서 높은 전기적 접속 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프로브의 축 방향과 수직인 단면 형상이 직사각형상인 전기적 접속 장치.
제6항에 있어서,
상기 톱 가이드판과 상기 바텀 가이드판 사이에 배치되는 상기 미들 가이드판의 매수가 1장인 전기적 접속 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프로브에, 상기 가이드 구멍의 내경보다도 외경이 큰 스토퍼 영역이 형성되고,
상기 피검사체의 측정시에 상기 선단부가 상기 피검사체와 접촉함으로써, 상기 스토퍼 영역이 상기 톱 가이드판, 상기 바텀 가이드판 및 상기 미들 가이드판 중 어느 것에 맞닿는, 전기적 접속 장치.
제8항에 있어서,
상기 프로브의 상기 바텀 가이드판을 관통하는 영역보다도 상기 기단부 측에, 상기 바텀 가이드판의 상기 가이드 구멍의 내경보다도 외경이 큰 상기 스토퍼 영역이 형성되어 있는, 전기적 접속 장치
제1항에 있어서,
상기 프로브의 가장 만곡한 위치가 상기 미들 가이드판으로부터 멀어지는 방향으로 상기 기단부 측으로 이동하도록, 상기 만곡되기 쉬운 구조의 위치가 설정되어 있는, 전기적 접속 장치.