特許 6892235 電気的接続装置及び電気的接続装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6892235

(24)【登録日】2021年5月31日

(45)【発行日】2021年6月23日

(54)【発明の名称】電気的接続装置及び電気的接続装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   G01R 1/073 20060101AFI20210614BHJP

   G01R 31/26 20200101ALI20210614BHJP

   H01L 21/66 20060101ALI20210614BHJP

【ＦＩ】

   G01R1/073 E

   G01R31/26 J

   H01L21/66 B

【請求項の数】4

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-197119(P2016-197119)

(22)【出願日】2016年10月5日

(65)【公開番号】特開2018-59797(P2018-59797A)

(43)【公開日】2018年4月12日

【審査請求日】2019年9月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000153018

【氏名又は名称】株式会社日本マイクロニクス

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100070024

【弁理士】

【氏名又は名称】松永 宣行

(72)【発明者】

【氏名】雪田 昌裕

【審査官】 永井 皓喜

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１９６９０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２３５５９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第６５２９０２１（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特開昭５７−１６２４４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｒ １／０７３

Ｇ０１Ｒ １／０６

Ｇ０１Ｒ ３１／２６

Ｈ０１Ｌ ２１／６６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上下方向に貫通する中間ガイド穴を有する中間ガイド板と、
前記中間ガイド穴に挿通されるプローブと、
を備える電気的接続装置であって、
前記プローブは、先端部から基端部にかけて略均一な径で棒状に形成された本体部と、前記中間ガイド板において前記本体部の上下方向における移動を係止する係止部とを備え、
前記中間ガイド板は、第１開口穴が形成された第１板部材と、第２開口穴が形成された、前記第１板部材に積層される第２板部材とを有し、
前記第１板部材と前記第２板部材との少なくとも一方は、上下方向に直交する左右方向に移動可能に構成され、
前記中間ガイド穴は、前記第１開口穴の一部と前記第２開口穴の一部との前記左右方向における重複部分として前記係止部よりも幅狭に形成され、
前記係止部は、前記本体部に固着される係止部材により形成される
ことを特徴とする電気的接続装置。

【請求項2】

前記中間ガイド板の上方に間隔をおいて配置され、上下方向に貫通する上方ガイド穴を有する上方ガイド板と、
前記中間ガイド板の下方向に間隔をおいて配置され、上下方向に貫通する下方ガイド穴を有する下方ガイド板と、を備え、
前記プローブは、前記上方ガイド穴と前記中間ガイド穴と前記下方ガイド穴とに挿通され、前記上方ガイド板と前記下方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記載の電気的接続装置。

【請求項3】

前記中間ガイド板は、前記係止部よりも幅広に開口する第３開口穴が形成された、前記第２板部材に積層される第３板部材を有し、
前記第１板部材、前記第２板部材、及び前記第３板部材の少なくとも一方は、上下方向に直交する左右方向に移動可能に構成され、
前記中間ガイド穴は、前記第１開口穴の一部、前記第２開口穴の一部、及び前記第３開口穴の一部の前記左右方向における重複部分として前記係止部よりも幅狭に形成される
ことを特徴とする請求項１乃至２のいずれか一項に記載の電気的接続装置。

【請求項4】

請求項１に記載の電気的接続装置の製造方法であって、
前記中間ガイド穴に前記プローブを挿通するとともに、前記係止部のうち上方に設けられた第１係止部と下方に設けられた第２係止部との間に前記中間ガイド穴を配置する工程と、
前記第１板部材と前記第２板部材との少なくとも一方を上下方向に直交する左右方向に移動させて、前記第１開口穴の一部と前記第２開口穴の一部との重複部分を、前記第１係止部及び前記第２係止部の幅よりも幅狭な前記中間ガイド穴として形成する工程と、を含む
ことを特徴とする電気的接続装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被検査体の電気的検査に用いられる電気的接続装置に関する技術である。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイス等の被検査体には、その内部回路が仕様書通りに動作するか否かの電気的検査が実施される。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るプローブカードのような電気的接続装置がある。

【0003】

この種の電気的接続装置には、金属細線から製作された複数のプローブの基端部（上端部）を基板に垂直に組み付け、プローブの先端部（下端部）を被検査体の電極に押圧する垂直動作式の電気的接続装置がある（例えば、特許文献１参照）。

【0004】

垂直動作式の電気的接続装置は、上下方向に間隔をおいて配置した下方ガイド板及び上方ガイド板と、下方ガイド板と上方ガイド板との間に配置した中間ガイド板とを有するプローブ支持体を備える。例えば、かかる電気的接続装置には、上方ガイド板、中間ガイド板及び上方ガイド板にプローブを貫通させて、プローブをプローブ支持体に組み付けるとともに、上方ガイド板と中間ガイド板と下方ガイド板との左右方向における位置を互いに相違させて、プローブを同一方向に湾曲させるように構成したものもある（例えば、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平６−３０８１６３号公報

【特許文献2】特開平１１−２４８７４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、従来技術に係る電気的接続装置では、各プローブが、下方ガイド板、中間ガイド板及び上方ガイド板に対して上下方向に移動可能に貫通しているため、例えば、プローブの基端部と基板との間に作用する押圧力が、プローブの先端部に伝達されてしまい、プローブの先端部と被検査体との接点が不安定となるという問題があった。

【0007】

その結果、従来技術に係る電気的接続装置では、被検査体の電極とプローブの先端部との間に作用する接触圧が均一になり難くなるため、例えば、プローブの被検査体に対する電気的な接触不具合を引き起こすという問題があった。

【0008】

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、プローブの接触不具合を抑制することが可能な電気的接続装置及び電気的接続装置の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

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、上下方向に貫通する中間ガイド穴を有する中間ガイド板と、前記中間ガイド穴に挿通されるプローブと、を備える電気的接続装置であって、前記プローブは、線状の本体部と、前記中間ガイド板において前記本体部の上下方向における移動を係止する係止部とを備え、前記中間ガイド板は、第１開口穴が形成された第１板部材と、第２開口穴が形成された、前記第１板部材に積層される第２板部材とを有し、前記第１板部材と前記第２板部材との少なくとも一方は、上下方向に直交する左右方向に移動可能に構成され、前記中間ガイド穴は、前記第１開口穴の一部と前記第２開口穴の一部との前記左右方向における重複部分として前記係止部よりも幅狭に形成されることにある。

【0010】

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、前記係止部は、前記中間ガイド板よりも上方に配置され、前記中間ガイド穴よりも幅広に構成される第１係止部と、前記中間ガイド板よりも下方に配置され、前記中間ガイド穴よりも幅広に構成される第２係止部と、を有することにある。

【0011】

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、前記中間ガイド板の上方に間隔をおいて配置され、上下方向に貫通する上方ガイド穴を有する上方ガイド板と、前記中間ガイド板の下方向に間隔をおいて配置され、上下方向に貫通する下方ガイド穴を有する下方ガイド板と、を備え、前記プローブは、前記上方ガイド穴と前記中間ガイド穴と前記下方ガイド穴とに挿通され、前記上方ガイド板と前記下方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。

【0012】

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、前記中間ガイド板は、前記係止部よりも幅広に開口する第３開口穴が形成された、前記第２板部材に積層される第３板部材を有し、前記第１板部材、前記第２板部材、及び前記第３板部材の少なくとも一方は、上下方向に直交する左右方向に移動可能に構成され、前記中間ガイド穴は、前記第１開口穴の一部、前記第２開口穴の一部、及び前記第３開口穴の一部の前記左右方向における重複部分として前記係止部よりも幅狭に形成されることにある。

【0013】

本発明に係る電気的接続装置の第５の特徴は、上記特徴に係り、前記係止部は、前記本体部に固着される係止部材により形成されることにある。

【0014】

本発明に係る電気的接続装置の第６の特徴は、上記特徴に係り、前記係止部は、前記本体部の一部を太くすることにより形成されることにある。

【発明の効果】

【0015】

本発明に係る電気的接続装置によれば、プローブの先端部と被検査体との接触不具合を抑制することが可能な電気的接続装置及び電気的接続装置の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施形態１に係る電気的接続装置を示す概略側面図である。

【図2】本発明の実施形態１に係る電気的接続装置の一部を概略的に示す一部拡大断面図である。

【図3】本発明の実施形態１に係るプローブの一部を概略的に示す一部拡大断面図である。

【図4】（ａ）本発明の実施形態１に係る製造方法を説明するための概略断面図である。（ｂ）本発明の実施形態１に係る製造方法を説明するための概略平面図である。

【図5】（ａ）本発明の実施形態１に係る製造方法を説明するための概略断面図である。（ｂ）本発明の実施形態１に係る製造方法を説明するための概略平面図である。

【図6】本発明の他の実施形態に係る電気的接続装置の一部を概略的に示す一部拡大断面図である。

【図7】本発明の他の実施形態に係る電気的接続装置の一部を概略的に示す一部拡大断面図である。

【図8】本発明の他の実施形態に係る電気的接続装置の一部を概略的に示す一部拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

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。

【0018】

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る電気的接続装置１の概略構成を示す側面図である。

【0019】

図１に示すように、本発明の実施形態１に係る電気的接続装置１は、垂直動作式プローブカードと称され、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。

【0020】

半導体ウエハ１４は、集積回路の電的検査のために、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。

【0021】

電気的接続装置１は、プローブ基板１６と、プローブ支持体１８とを備える。

【0022】

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の下端部は、プローブ２０の基端部２０ｂ（上端部）に接続される。

【0023】

プローブ基板１６の一方の面（図１に示す上面）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。

【0024】

また、プローブ基板１６の一方の面（図１に示す上面）には、プローブ基板１６を補強する例えば金属製の補強板２６が設けられている。該補強板は、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の他方の面（図１に示す下面）には、プローブ支持体１８が配置されている。

【0025】

プローブ支持体１８は、プローブ基板１６に保持されている。プローブ支持体１８は、複数のプローブ２０を有する。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。

【0026】

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に対応して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。

【0027】

プローブ２０の基端部２０ｂは、プローブ基板１６に対応して設けられている接続パッド１６ｃ（後述の図２参照）に圧接された圧接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。

【0028】

次に、図２〜３を参照して、プローブ支持体１８とプローブ２０の構成について詳細に説明する。図２は、本発明の実施形態１に係る電気的接続装置１の一部を拡大した一部拡大断面図である。図３は、本発明の実施形態１に係るプローブ２０の一部を拡大した一部拡大断面図である。

【0029】

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、電気的接続装置１の厚み方向とも言い換えられる。

【0030】

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、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を所定位置に案内するように構成される。

【0031】

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とを有する。

【0032】

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、ねじ部材（不図示）により相互に連結されている。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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が挿通される。中間ガイド穴１３０ａに挿通されたプローブ２０は、後述する係止部４０により上下方向Ｚの移動が規制される。

【0036】

中間ガイド板１３０は、第１板部材１３１と、第１板部材１３１に積層され第２板部材１３２とを有する。第１板部材１３１には、第１開口穴１３１ａが形成されており、第２板部材１３２には、第２開口穴１３２ａが形成されている。第１板部材１３１と第２板部材１３２との少なくとも一方は、左右方向Ｘに移動可能に構成される。また、中間ガイド板１３０の中間ガイド穴１３０ａは、第１開口穴１３１ａの一部と第２開口穴１３２ａの一部との重複部分により形成される。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

プローブ２０は、線状の本体部２１と係止部４０とを備える。本体部２１は、線状の金属部材からなる。金属部材は、例えば、タングステンであってもよい。本体部２１の上下方向Ｚの上方の端部は、プローブ２０の基端部２０ｂであり、下方の端部は、プローブ２０の先端部２０ａである。

【0040】

プローブ２０では、本体部２１が、上方ガイド板１１０と下方ガイド板１２０との間において湾曲するように構成される。具体的に、本体部２１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第１湾曲部２０ｘと、中間ガイド板１３０と下方ガイド板１２０との間との間に形成される第２湾曲部２０ｙとを有する。

【0041】

第１湾曲部２０ｘと第２湾曲部２０ｙは、上方ガイド穴１１０ａと中間ガイド穴１３０ａと下方ガイド穴１２０ａとが、プローブ２０を挿通した状態で左右方向Ｘに所定量ずらさせることにより形成される。

【0042】

また、第１湾曲部２０ｘと第２湾曲部２０ｙとを形成することで、中間ガイド板１３０の上面からプローブ２０の基端部２０ｂまでの上下方向Ｚにおける長さＬ１と、中間ガイド板１３０の下面からプローブ２０の基端部２０ｂまでの上下方向Ｚにおける長さＬ２とは、適宜調整可能である。

【0043】

第１湾曲部２０ｘと第２湾曲部２０ｙとは、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。

【0044】

例えば、プローブ支持体１８とプローブ基板１６との連結時には、プローブ支持体１８をプローブ基板１６に押し付ける（所謂、プリロードを与える）。そして、この押し付けによってプローブ２０の基端部２０ｂは、プローブ基板１６の接続パッド１６ｃに圧接されるとともに、上方ガイド板１１０の上方ガイド穴１１０ａによって案内されながら、上下方向Ｚの下方へ直線的に移動する。

【0045】

また、プローブ２０の基端部２０ｂの移動に伴って、プローブ２０の第１湾曲部２０ｘは、左右方向Ｘの一方（例えば、図２の右方向）に弓状に大きく弾性変形する。この後、プローブ支持体１８とプローブ基板１６とが、例えば、ねじ部材（不図示）により連結される。

【0046】

一方、例えば、半導体ウエハ１４の電気的検査では、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によって案内されながら、上下方向Ｚの上方へ直線的に移動する。

【0047】

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の第２湾曲部２０ｙは、左右方向Ｘの一方に弓状に大きく弾性変形する。また、各プローブ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。

【0048】

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。

【0049】

係止部４０は、中間ガイド板１３０において本体部２１の上下方向Ｚにおける移動を係止する。具体的に、係止部４０は、中間ガイド穴１３０ａに挿通する本体部２１の移動を規制する。

【0050】

係止部４０は、本体部２１に固着される係止部材により形成される。すなわち、係止部４０は、本体部２１とは別体の係止部材により構成される。なお、係止部材は、金属であってもよいし、樹脂であってもよい。

【0051】

また、図３に示すように、係止部４０は、第１係止部４１と第２係止部４２とを備える。

【0052】

第１係止部４１は、中間ガイド板１３０の上面に当接するように配置される。具体的に、第１係止部４１は、第１板部材１３１の上面に当接するように配置される。

【0053】

また、第１係止部４１は、中間ガイド板１３０よりも上方に配置され、中間ガイド穴１３０ａよりも幅広に構成される。具体的に、第１係止部４１は、中間ガイド穴１３０ａの最大幅Ｗ１（直径）よりも大きい幅Ｗ２によって構成されており、本体部２１の下方への移動を防止するストッパーとして機能する。なお、「幅広」とは、左右方向Ｘと前後方向Ｙとに平行なＸＹ平面における最大幅（最大長さ）が大きいことを表す。

【0054】

第２係止部４２は、中間ガイド板１３０の下面に当接するように配置される。具体的に、第２係止部４２は、第２板部材１３２の下面に当接するように配置される。

【0055】

第２係止部４２は、中間ガイド板１３０よりも下方に配置され、中間ガイド穴１３０ａよりも幅広に構成される。具体的に、第２係止部４２は、中間ガイド穴１３０ａの最大幅Ｗ１よりも大きい幅Ｗ２に構成されており、本体部２１の上方への移動を防止するストッパーとして機能する。

【0056】

このようにして、第１係止部４１と第２係止部４２とが、中間ガイド板１３０の上方と下方から本体部２１を係止するため、本体部２１が中間ガイド板１３０に固定される。

【0057】

なお、第１係止部４１と第２係止部４２とは、いずれも円柱形状又は楕円柱形状である。例えば、第１係止部４１と第２係止部４２とが、楕円柱形状である場合、第１係止部４１の幅Ｗ２と第２係止部４２の幅Ｗ２は、本体部２１の軸線方向に直交する径方向における最大幅、すなわち楕円柱形状の長径を示す。

【0058】

また、第１係止部４１の幅Ｗ２と第２係止部４２の幅Ｗ２とは、必ずしも同一である必要はなく、中間ガイド穴１３０ａの最大幅Ｗ１よりも大きければ、相違させてもよい。

【0059】

ここで、中間ガイド板１３０では、左右方向Ｘにおいて、第１板部材１３１の第１開口穴１３１ａは、係止部４０よりも幅広に開口し、かつ、第２板部材１３２の第２開口穴１３２ａも、係止部４０よりも幅広に開口する。

【0060】

また、第１板部材１３１と第２板部材１３２との少なくとも一方を左右方向Ｘに移動させることにより、第１開口穴１３１ａの一部と第２開口穴１３２ａの一部との重複部分が、第１係止部４１及び第２係止部４２の幅Ｗ２よりも幅狭な中間ガイド穴１３０ａとして形成される。なお、「幅狭」とは、左右方向Ｘと前後方向Ｙとに平行なＸＹ平面における最大幅（最大長さ）が小さいことを表す。

【0061】

＜電気的接続装置の製造方法＞
次に、実施形態１に係る電気的接続装置１の製造方法について説明する。具体的には、上方ガイド板１１０と中間ガイド板１３０と下方ガイド板１２０とにプローブ２０を挿通させてプローブ支持体１８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、挿通工程と、穴形成工程と、湾曲形成工程を含む。

【0062】

ここで、図４（ａ）〜（ｂ）は、挿通工程を説明するための概念図である。図５（ａ）〜（ｂ）は、穴形成工程を説明するための概念図である。なお、図４（ａ）と図５（ａ）は、概略断面図であり、図４（ｂ）と図５（ｂ）は、概略平面図である。

【0063】

まず、挿通工程において、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との左右方向Ｘ及び前後方向Ｙにおける位置（ＸＹ平面における位置）を揃える。

【0064】

このとき、中間ガイド板１３０において、第１板部材１３１の位置と第２板部材１３２との位置を調整して、第１開口穴１３１ａの位置と第２開口穴１３２ａの位置とを揃えておく。

【0065】

具体的に、図４（ａ）〜（ｂ）に示すように、第１開口穴１３１ａと第２開口穴１３２ａとの左右方向Ｘ及び前後方向Ｙにおける位置（ＸＹ平面における位置）を揃えるようにする。これにより、第１開口穴１３１ａと第２開口穴１３２ａとによって形成される中間ガイド穴１３０ａの幅Ｗ０は、第１係止部４１と第２係止部４２との幅Ｗ２よりも大きくなる。

【0066】

そして、プローブ２０の本体部２１の軸線方向ＣＬと上下方向Ｚと平行にさせながら、上方ガイド穴１１０ａと下方ガイド穴１２０ａと中間ガイド穴１３０ａとにプローブ２０を挿通する。このとき、図４（ａ）〜（ｂ）に示すように、上下方向Ｚにおいて、第１係止部４１と第２係止部４２との間に中間ガイド穴１３０ａを配置する。

【0067】

次に、穴形成工程において、第１板部材１３１と第２板部材１３２との少なくとも一方を左右方向Ｘに移動させて、第１開口穴１３１ａの一部と第２開口穴１３２ａの一部との重複部分を、第１係止部４１及び第２係止部４２の幅Ｗ２よりも幅狭な中間ガイド穴１３０ａとして形成する。

【0068】

例えば、図５（ａ）〜（ｂ）に示すように、第１板部材１３１を右方向に移動させるとともに、第２板部材１３２を左方向に移動させる。そして、第１開口穴１３１ａの一部と第２開口穴１３２ａの一部との重複部分を中間ガイド穴１３０ａとして形成する。このとき、中間ガイド穴１３０ａの最大幅Ｗ１が第１係止部４１及び第２係止部４２の幅Ｗ２よりも小さくなるように、第１板部材１３１と第２板部材１３２とを左右方向Ｘに移動させる。

【0069】

なお、穴形成工程では、第１板部材１３１と第２板部材１３２とをプローブ２０の本体部２１に当接するように移動させてもよい。すなわち、第１板部材１３１と第２板部材１３２とによってプローブ２０の本体部２１を狭持してもよい。

【0070】

次に、湾曲形成工程において、上方ガイド板１１０と中間ガイド板１３０と下方ガイド板１２０との左右方向Ｘにおける位置を相違させて、プローブ２０の本体部２１に第１湾曲部２０ｘと第２湾曲部２０ｙとを形成する。

【0071】

例えば、図２に示すように、中間ガイド板１３０を基準として、上方ガイド板１１０を左方向に移動させるとともに、下方ガイド板１２０を右方向に移動させて、プローブ２０の本体部２１に第１湾曲部２０ｘと第２湾曲部２０ｙとを形成してもよい。

【0072】

或いは、中間ガイド板１３０を基準として、上方ガイド板１１０と下方ガイド板１２０とを左右方向の一方（例えば、右方向）に移動させて、プローブ２０の本体部２１に第１湾曲部２０ｘと第２湾曲部２０ｙとを形成してもよい。

【0073】

このようにして、プローブ支持体１８が製造される。なお、この後、プローブ支持体１８は、プローブ基板１６に連結する等の工程を経て、電気的接続装置１が製造されるが、詳細な説明は省略する。

【0074】

＜実施形態１の作用及び効果＞
以上のように、本発明の実施形態１に係る電気的接続装置１は、上方ガイド板１１０と、中間ガイド板１３０と、下方ガイド板１２０と、上方ガイド板１１０と中間ガイド板１３０と下方ガイド板１２０とに挿通されるプローブ２０とを備える。また、プローブ２０は、線状の本体部２１と、中間ガイド板１３０において本体部２１の上下方向Ｚおける移動を係止する係止部４０とを備える。中間ガイド板１３０は、第１開口穴１３１ａが形成された第１板部材１３１と、第１板部材１３１に積層され、第２開口穴１３２ａが形成された第２板部材１３２とを有する。第１板部材１３１と第２板部材１３２との少なくとも一方は、左右方向Ｘに移動可能に構成される。また、中間ガイド板１３０の中間ガイド穴１３０ａは、第１開口穴１３１ａの一部と第２開口穴１３２ａの一部との重複部分として係止部４０よりも幅狭に形成される。

【0075】

これにより、係止部４０が、中間ガイド板１３０においてプローブ２０の上下方向Ｚへの移動を係止できるため、プローブ２０の先端部２０ａに作用する押圧力が、プローブ２０の基端部２０ｂに伝達されることを抑制できるとともに、プローブ２０の基端部２０ｂに作用する押圧力が、プローブ２０の先端部２０ａに伝達されることを抑制できる。すなわち、プローブ２０の両端部の一方に作用する押圧力が他方に影響を及ぼすことを抑制できる。

【0076】

更に、プローブ２０の先端部２０ａの高さとプローブ２０の基端部２０ｂの高さとを別々に揃えるよう加工する等の調整が可能になるため、複数のプローブ２０の先端部２０ａの高さ位置や、複数のプローブ２０の基端部２０ｂの高さ位置を容易に揃えることもできる。

【0077】

これにより、半導体ウエハ１４の電極パッド１４ａとプローブ２０の先端部２０ａとの間に作用する接触圧を均一にできるため、オーバードライブ時における接触圧のバラツキに起因するプローブ２０の接触不具合を抑制することができる。また、プローブ基板１６の接続パッド１６ｃとプローブ２０の基端部２０ｂとの間に作用する接触圧も均一にできるため、プリロード時における接触圧のバラツキに起因するプローブ２０の接触不具合も抑制することができる。

【0078】

また、本発明の実施形態１に係る電気的接続装置１では、係止部４０は、中間ガイド板１３０よりも上方に配置される第１係止部４１と、中間ガイド板１３０よりも下方に配置される第２係止部４２とを備える。

【0079】

これにより、第１係止部４１が、プローブ２０の本体部２１の下方への移動を防止し、第２係止部４２がプローブ２０の本体部２１の上方への移動を防止するため、プローブ２０の本体部２１の上下方向Ｚへの移動をより確実に防止できる。すなわち、プローブ２０の両端部の一方に作用する押圧力が他方に影響を及ぼすことをより確実に抑制できる。

【0080】

また、本発明の実施形態１に係る電気的接続装置１では、プローブ２０は、上方ガイド板１１０と下方ガイド板１２０との間において湾曲する湾曲部（第１湾曲部２０ｘ及び第２湾曲部２０ｙ）を有する。これにより、プローブ２０の先端部２０ａに上方向への押圧力が作用した場合やプローブ２０の基端部２０ｂに下方向への押圧力が作用した場合に、湾曲部は、弾性変形することにより適度な反発力を発生させる。この反発力は、プリロード時における接触圧やオーバードライブ時における接触圧として作用し、プリロード時のプローブ２０の接触不具合やオーバードライブ時のプローブ２０の接触不具合を抑制する。

【0081】

また、本発明の実施形態１に係る電気的接続装置１では、中間ガイド板１３０において、第１板部材１３１と第２板部材１３２との少なくとも一方は、左右方向Ｘに移動可能に構成される。

【0082】

これにより、第１板部材１３１と第２板部材１３２との少なくとも一方を左右方向Ｘに移動させれば、第１開口穴１３１ａの一部と第２開口穴１３２ａの一部との重複部分として形成される中間ガイド穴１３０ａの幅を調整できる。このため、電気的接続装置１の製造時において、第１係止部４１と第２係止部４２との間に中間ガイド板１３０を容易に配置できるとともに、中間ガイド板１３０の中間ガイド穴１３０ａの最大幅Ｗ１を、第１係止部４１の幅Ｗ２と第２係止部４２の幅Ｗ２よりも容易に小さくできる。よって、電気的接続装置１の生産性を高められる。

【0083】

［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。

【0084】

例えば、上述した実施形態では、係止部４０は、第１係止部４１と第２係止部４２とが互いに分離された構成である場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。図６に示すように、係止部４０は、第１係止部４１と第２係止部４２とを連結する連結部４３を更に有してもよい。

【0085】

すなわち、係止部４０が、第１係止部４１と第２係止部４２と連結部４３とによって一体として構成されていてもよい。また、連結部４３の幅は、第１係止部４１の幅Ｗ２及び第２係止部４２の幅Ｗ２よりも小さくなるように構成される。

【0086】

従って、図６に示すように、係止部４０は、第１係止部４１と第２係止部４２とを連結する連結部４３において幅狭となるくびれ形状（所謂、ひょうたん形状）となる。このように、係止部４０が連結部４３を備えることにより、第１係止部４１と第２係止部４２とが連結されるため、第１係止部４１と第２係止部４２との強度が高まるため、プローブ２０の本体部２１の上下方向Ｚへの移動をより確実に防止できる。

【0087】

また、例えば、上述した実施形態では、係止部４０の形状は、円柱形状又は楕円柱形状である場合を例に挙げて説明したが、多角柱形状であってもよく、例えば、四角柱形状や六角柱形状などでもよい。このように、係止部４０の形状は、中間ガイド穴１３０ａの最大幅Ｗ１よりも幅広であれば、様々な形状を適用できる。

【0088】

また、例えば、図７に示すように、第１係止部４１が、中間ガイド板１３０に当接する第１当接面４１ａを有し、第２係止部４２が、中間ガイド板１３０に当接する第２当接面４２ａを有してもよい。そして、第１当接面４１ａと第２当接面４２ａとは、プローブ２０の本体部２１の軸線方向に対して傾斜するように構成されてもよい。

【0089】

これにより、第１当接面４１ａと第２当接面４２ａとが本体部２１の軸線方向に対して直交する場合に比べて、プローブ２０の本体部２１が傾斜し易くなるため、プローブ２０の本体部２１に第１湾曲部２０ｘと第２湾曲部２０ｙとを形成し易くなる。

【0090】

また、図７に示すように、第１係止部４１が第１当接面４１ａにおいてより広い範囲で中間ガイド板１３０に当接するとともに、第２係止部４２も第２当接面４２ａにおいてより広い範囲で中間ガイド板１３０に当接する。

【0091】

これにより、第１係止部４１によるプローブ２０の本体部２１の下方への移動をより確実に防止するとともに、第２係止部４２によるプローブ２０の本体部２１の上方への移動をより確実に防止できるため、プローブ２０の本体部２１の上下方向Ｚへの移動をより確実に係止できる。なお、第１当接面４１ａと第２当接面４２ａとの離間距離は、中間ガイド板１３０の上下方向Ｚにおける厚さと同等に設定することが好ましい。

【0092】

また、上述した実施形態では、係止部４０は、本体部２１に係止部材を固着することにより形成されていたが、これに限定されない。係止部４０は、本体部２１の一部を太くすることにより形成されてもよい。

【0093】

この場合、係止部４０が本体部２１の一部により形成できるため、係止部４０が本体部２１とは別の係止部材により形成される場合に比べて、製造コストを抑制できる。なお、係止部４０は、本体部２１の一部を溶解させることにより形成されてもよいし、本体部２１の一部をつぶすことにより形成されてもよい。

【0094】

また、上述した実施形態では、中間ガイド板１３０が、第１板部材１３１と第２板部材１３２との２枚によって構成される場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。中間ガイド板１３０は、係止部４０よりも幅広の開口穴が形成されている３枚以上の板部材により構成されてもよい。

【0095】

例えば、図８に示すように、中間ガイド板１３０は、第１板部材１３１と第２板部材１３２と第３板部材１３３との３枚を有していてもよい。第３板部材１３３は、第２板部材１３２に積層される。なお、この場合、第３板部材１３３には、左右方向Ｘにおいて係止部４０よりも幅広に開口する第３開口穴１３３ａが形成されている。また、図８に示す中間ガイド板１３０において、第１板部材１３１と第２板部材１３２と第３板部材１３３との少なくとも一つは、左右方向Ｘに移動可能に構成される。そして、中間ガイド穴１３０ａは、第１開口穴１３１ａの一部と第２開口穴１３２ａの一部と第３開口穴１３３ａの一部との重複部分として係止部４０よりも幅狭に形成される。

【0096】

また、上述した実施形態では、電気的接続装置１は、垂直動作式プローブカードである場合を例に挙げて説明したが、これに限定されず、様々な種類の針形状を有するプローブカードに適用できる。

【0097】

また、上述した実施形態では、電気的接続装置１は、プローブ基板１６と、プローブ支持体１８とを備える場合を例に挙げて説明したが、必ずしもプローブ基板１６を備えなくてもよい。すなわち、電気的接続装置１は、プローブ支持体１８のみを備える構成であってもよい。

【0098】

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。

【符号の説明】

【0099】

１ 電気的接続装置
１４ 半導体ウエハ
１４ａ 電極パッド
１６ プローブ基板
１８ プローブ支持体
２０ プローブ
２０ａ 先端部
２０ｂ 基端部
２１ 本体部
４０ 係止部
４１ 第１係止部
４２ 第２係止部
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
１３１ 第１板部材
１３１ａ 第１開口穴
１３２ 第２板部材
１３２ａ 第２開口穴

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】