特許 7477393 検査用接続装置

(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】

(24)【登録日】2024-04-22

(45)【発行日】2024-05-01

(54)【発明の名称】検査用接続装置

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/26 20200101AFI20240423BHJP

   G01R 1/073 20060101ALI20240423BHJP

   H01L 21/66 20060101ALI20240423BHJP

【ＦＩ】

G01R31/26 J

G01R1/073 D

H01L21/66 B

H01L21/66 X

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020131467

(22)【出願日】2020-08-03

(65)【公開番号】P2022028198

(43)【公開日】2022-02-16

【審査請求日】2023-04-18

(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】佐藤 実

【審査官】島▲崎▼ 純一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０３９６８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０１４９５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００４／０７２６６１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－０９８１８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１７－５３３４４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｒ ３１／２６

Ｇ０１Ｒ １／０７３

Ｈ０１Ｌ ２１／６６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光信号を入力又は出力する光半導体素子の検査に使用する検査用接続装置であって、
光プローブと、
前記光プローブが貫通する貫通孔がそれぞれ形成された複数のガイド板が、前記貫通孔の中心軸方向に沿って互いに離間して配置されるプローブヘッドと、
を備え、
前記プローブヘッドは、
第１のガイド板と、
前記光プローブが前記貫通孔を貫通した状態で、前記貫通孔の半径方向に沿って前記第１のガイド板に対して相対的に移動自在に設置された第２のガイド板と
を有し、
前記第１のガイド板の前記貫通孔を形成した領域と前記第２のガイド板の前記貫通孔を形成した領域の間が空間になるように、前記第１のガイド板と前記第２のガイド板を離隔して配置し、
前記プローブヘッドは、前記第１のガイド板の前記貫通孔の中心軸の位置と前記第２のガイド板の前記貫通孔の中心軸の位置が前記半径方向に沿ってずれた状態で、前記第１のガイド板および前記第２のガイド板のそれぞれの前記貫通孔の内壁面にて前記光プローブを挟持し、
前記光プローブは、前記第１のガイド板と前記第２のガイド板の間の中空で前記半径方向に湾曲した状態で前記プローブヘッドに保持され、
前記光半導体素子の検査において、前記光プローブの先端面と前記光半導体素子とは前記貫通孔の中心軸の方向において離隔して配置される
ことを特徴とする検査用接続装置。

【請求項2】

前記第１のガイド板が、前記第２のガイド板よりも、前記光プローブの前記光半導体素子に対向する先端に近い位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の検査用接続装置。

【請求項3】

前記複数のガイド板よりも前記光半導体素子から離れた部分で前記光プローブを保持する光プローブ保持装置を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の検査用接続装置。

【請求項4】

前記プローブヘッドが、
前記貫通孔の中心軸方向に沿って前記第１のガイド板および前記第２のガイド板と離間して配置された第３のガイド板を更に備え、
前記第３のガイド板が、前記光プローブが前記貫通孔を貫通した状態で、前記半径方向に沿って前記第１のガイド板および前記第２のガイド板の少なくともいずれかに対して相対的に移動自在に設置されている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の検査用接続装置。

【請求項5】

電気プローブと、
前記電気プローブを保持する電気プローブ保持装置と
を更に備え、
前記光プローブが前記光半導体素子の光信号端子と光学的に接続する状態において、前記電気プローブの先端部が、前記光半導体素子の電気信号端子と電気的に接続する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の検査用接続装置。

【請求項6】

光信号を入力又は出力する光半導体素子の検査に使用する検査用接続装置の組み立て方法であって、
貫通孔をそれぞれ形成した第１のガイド板と第２のガイド板を準備し、
前記第１のガイド板の前記貫通孔を形成した領域と前記第２のガイド板の前記貫通孔を形成した領域の間が空間になるように、前記第１のガイド板と前記第２のガイド板を配置し、
前記第１のガイド板と前記第２のガイド板のそれぞれの前記貫通孔の中心軸の位置が一致した状態で、前記第１のガイド板と前記第２のガイド板のそれぞれの前記貫通孔に光プローブを貫通させ、
前記光プローブが前記貫通孔を貫通した状態で、前記貫通孔の半径方向に沿って前記第１のガイド板に対して相対的に前記第２のガイド板を移動し、前記光プローブを前記第１のガイド板と前記第２のガイド板の間の中空で前記半径方向に湾曲させ、
前記第１のガイド板および前記第２のガイド板のそれぞれの前記貫通孔の内壁面にて前記光プローブを挟持し、
前記光半導体素子の検査において、前記光プローブの先端面と前記光半導体素子とは前記貫通孔の中心軸の方向において離隔して配置される
ことを特徴とする検査用接続装置の組み立て方法。

【請求項7】

前記貫通孔の中心軸方向に沿って前記第１のガイド板および前記第２のガイド板と離間して第３のガイド板を配置し、
前記第１のガイド板、前記第２のガイド板および前記第３のガイド板のそれぞれの前記貫通孔の中心軸の位置が一致した状態で、前記第１のガイド板、前記第２のガイド板および前記第３のガイド板のそれぞれの前記貫通孔に前記光プローブを貫通させ、
前記光プローブが前記貫通孔を貫通した状態で、前記第１のガイド板と前記第２のガイド板のうちの前記第３のガイド板に隣接するガイド板に対して相対的に前記第３のガイド板を移動し、
前記第１のガイド板、前記第２のガイド板および前記第３のガイド板のそれぞれの前記貫通孔の内壁面にて前記光プローブを挟持する
ことを特徴とする請求項６に記載の検査用接続装置の組み立て方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光半導体素子の特性の検査に使用する検査用接続装置に関する。

【背景技術】

【0002】

光半導体素子の特性をウェハ状態で検査するために、光半導体素子が出力する光信号を伝搬させる光プローブを有する検査用接続装置を用いて、光半導体素子と検査装置を接続することが有効である。光ファイバなどが光プローブとして使用される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００８－２４１８０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

光プローブを有する検査用接続装置では、光プローブの損傷や特性劣化などに応じて光プローブの交換が必要な場合がある。このため、光プローブの交換が容易な検査用接続装置が望まれている。更に、多数の光プローブを有する検査用接続装置の場合、光プローブの位置決めが容易であることが重要である。

【0005】

本発明は、光プローブの交換と位置決めが容易な検査用接続装置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】

【0006】

実施形態に係る検査用接続装置は、光プローブと、光プローブが貫通する貫通孔がそれぞれ形成された複数のガイド板が、貫通孔の中心軸方向に沿って互いに離間して配置されるプローブヘッドを備える。プローブヘッドは、第１のガイド板と、光プローブが貫通孔を貫通した状態で、貫通孔の半径方向に沿って第１のガイド板に対して相対的に移動自在に設置された第２のガイド板を有する。第１のガイド板の貫通孔を形成した領域と第２のガイド板の貫通孔を形成した領域の間が空間になるように、第１のガイド板と第２のガイド板を離隔して配置する。プローブヘッドは、第１のガイド板の貫通孔の中心軸の位置と第２のガイド板の貫通孔の中心軸の位置が半径方向に沿ってずれた状態で、第１のガイド板および第２のガイド板のそれぞれの貫通孔の内壁面にて光プローブを挟持する。光プローブは、第１のガイド板と第２のガイド板の間の中空で半径方向に湾曲した状態でプローブヘッドに保持され、光半導体素子の検査において、光プローブの先端面と光半導体素子とは貫通孔の中心軸の方向において離隔して配置される。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、光プローブの交換と位置決めが容易な検査用接続装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態に係る検査用接続装置の構成を示す模式図である。

【図2】本発明の実施形態に係る検査用接続装置の模式的な底面図である。

【図3】光プローブと電気プローブの拡大図である。

【図4】光プローブと電気プローブの先端の位置を示す模式図である。

【図5】本発明の実施形態に係る検査用接続装置のガイド板の配置を示す模式図である。

【図6】本発明の実施形態に係る検査用接続装置の組み立て方法を説明するための模式的な工程図である（その１）。

【図7】本発明の実施形態に係る検査用接続装置の組み立て方法を説明するための模式的な工程図である（その２）。

【図8】本発明の実施形態に係る検査用接続装置の組み立て方法を説明するための模式的な工程図である（その３）。

【図9】本発明の実施形態に係る検査用接続装置の組み立て方法を説明するための模式的な工程図である（その４）。

【図10】本発明の実施形態に係る検査用接続装置による光半導体装置の測定方法を示す模式的な平面図である。

【図11】本発明の実施形態に係る検査用接続装置による光半導体装置の測定方法を示す模式的な側面図である。

【図12】本発明の実施形態に係る検査用接続装置による他の光半導体装置の測定方法を示す模式的な平面図である。

【図13】本発明の実施形態に係る検査用接続装置の他の組み立て方法を説明するための模式的な工程図である（その１）。

【図14】本発明の実施形態に係る検査用接続装置の他の組み立て方法を説明するための模式的な工程図である（その２）。

【図15】本発明の実施形態の変形例に係る検査用接続装置のガイド板の配置を示す模式図である。

【図16】検査対象の光半導体素子の他の例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各部の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。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や方法を例示するものであって、この発明の実施形態は、構成部品の材質、形状、構造、配置などを下記のものに特定するものでない。

【0010】

図１に示す本発明の実施形態に係る検査用接続装置は、光信号を出力する光半導体素子の検査に使用される。光半導体素子は、特に限定されるものではないが、例えば垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）などである。

【0011】

なお、下方とは、光半導体素子を検査する際に、検査用接続装置に対して光半導体素子が位置する方向を示す。以下、下方の面を下面と示す。すなわち、下方の面は、光半導体素子を検査する際に、光半導体素子に対向する。上方とは、下方の反対方向を示す。以下、上方の面を上面と示す。

【0012】

図１に示す検査用接続装置は、光プローブ１００と、光プローブ１００が貫通する貫通孔がそれぞれ形成され、貫通孔の中心軸方向に沿って互いに離間して配置された複数のガイド板を有するプローブヘッド１を備える。プローブヘッド１は、第１のガイド板２１と、光プローブ１００が貫通孔を貫通した状態で、貫通孔の半径方向に沿って第１のガイド板２１に対して相対的に移動自在に設置された第２のガイド板２２を有する。

【0013】

図１に示すプローブヘッド１は、基板１０の下面に第１のガイド板２１が配置され、基板１０の上面に第２のガイド板２２が配置されている。第１のガイド板２１および第２のガイド板２２は、例えば、貫通孔が精密加工により形成されたセラミック板である。基板１０は、例えば金属板である。

【0014】

図１では、基板１０の厚み方向をＺ軸方向としている。また、Ｚ軸方向に垂直な平面をＸＹ平面として、図１の紙面の左右方向をＸ軸方向、紙面に垂直な方向をＹ軸方向としている。

【0015】

図１で図示を省略している検査対象の光半導体素子は、Ｚ軸方向に沿って第１のガイド板２１の下方に配置される。以下において、光半導体素子と対向する第１のガイド板２１を「ボトム板」、第２のガイド板２２を「トップ板」とも称する。光半導体素子は、光信号端子や電気信号端子の形成された表面を、検査用接続装置の下面に対向して配置される。

【0016】

光プローブ１００の一方の先端面（以下、「入射端面」という。）は、第１のガイド板２１の下方に露出している。入射端面は光半導体素子に対向して配置され、光プローブ１００は、光半導体素子が出力する光信号を入射端面で受光する。光プローブ１００には、光ファイバや、光ファイバとレンズを組み合わせた構成などを採用可能である。例えば、グレーデッドインデックス型（ＧＩ型）光ファイバを利用して光プローブ１００を製造する。

【0017】

第１のガイド板２１と第２のガイド板２２の間の光プローブ１００が通過する領域は、中空である。つまり、基板１０は、第１のガイド板２１と第２のガイド板２２の間に空間を設けるスペーサとしても機能している。

【0018】

光プローブ１００は、第２のガイド板２２を貫通した後に、第２のガイド板２２の上方でＸＹ平面に沿って湾曲する。そして、光プローブ１００は、第１のガイド板２１や第２のガイド板２２よりも光半導体素子から離れた部分で、光プローブ保持装置５０により保持される。光プローブ保持装置５０は、下部保持装置５１と上部保持装置５２を有する。下部保持装置５１の上面に設けられた溝の内部に、光プローブ１００を配置する。そして、下部保持装置５１の上方に上部保持装置５２を配置する。これにより、光プローブ保持装置５０は、下部保持装置５１と上部保持装置５２により光プローブ１００を挟んで保持する。

【0019】

光プローブ１００の他方の先端部には、光コネクタ１１０が接続している。光コネクタ１１０を介して、光プローブ１００を伝搬した光信号が、テスタなどの検査装置に入力する。なお、検査用接続装置に光電変換装置を配置し、光プローブ１００を伝搬した光信号を光電変換装置によって光電変換してもよい。変換した電気信号が、検査装置に入力する。

【0020】

図１に示す検査用接続装置は、電気プローブ３００と、電気プローブ３００を保持する電気プローブ保持装置４０を更に備える。電気プローブ３００は、光半導体素子の電気信号端子と電気的に接続する。電気プローブ３００は、基板１０に配置した電気プローブ保持装置４０に、樹脂材４５によって固定される。

【0021】

電気プローブ３００の一方の端部（以下、「先端部」と称する。）は、検査用接続装置の下方に露出する。電気プローブ３００の先端部は、光半導体素子の電気信号端子と電気的に接続する。

【0022】

電気プローブ３００の他方の端部（以下、「基端部」と称する。）は、検査用接続装置に配置した配線基板３０の第１接続端子３１と電気的に接続する。電気プローブ３００の基端部と第１接続端子３１は、例えば半田付けにより接続する。配線基板３０は、配線基板３０に配置した配線（図示略）により第１接続端子３１と電気的に接続する第２接続端子３２を有する。第２接続端子３２は、電気配線３１０と接続する。電気配線３１０には、例えば金属などの導電性のワイヤを使用してもよい。

【0023】

このように、電気プローブ３００は、配線基板３０を介して、電気配線３１０と電気的に接続する。電気配線３１０は、例えばテスタなどの検査装置と接続する。電気プローブ３００には、カンチレバータイプ、垂直ニードルタイプ、垂直スプリングタイプなど、任意のタイプの電気プローブを使用できる。図１では、電気プローブ３００にカンチレバータイプを使用した例を示した。電気プローブ３００の材料には、金属材などの導電性材料が好適に使用される。

【0024】

第１のガイド板２１は、固定ネジ３０１によって基板１０に固定する。第２のガイド板２２は、固定ネジ３０２によって基板１０に固定する。配線基板３０は、固定ネジ３０３によって基板１０に固定する。電気プローブ保持装置４０は、固定ネジ３０４によって基板１０に固定する。下部保持装置５１は、固定ネジ３０５によって基板１０に固定する。上部保持装置５２は、固定ネジ３０６によって下部保持装置５１に固定する。固定ネジ３０１～固定ネジ３０６を総称して「固定ネジ」とも称する。固定ネジには、例えばネジピンなどを使用してもよい。

【0025】

図２に、検査用接続装置の底面図を示す。図１は、図２のＩ－Ｉ方向に沿った断面図である。なお、底面図では樹脂材４５の図示を省略している。

【0026】

図２に示すように、検査用接続装置は、複数の光プローブ１００と複数の電気プローブ３００を有する。図２では、複数の光プローブ１００と複数の電気プローブ３００を、それぞれＹ軸方向に沿って配列した場合を示している。このため、検査用接続装置は、Ｙ軸方向に沿って配列した複数の光半導体素子を同時に検査することが可能である。そのために、光プローブ１００と電気プローブ３００を、プローブヘッド１に所定の位置精度で配置する。ここで、「所定の位置精度で配置する」とは、必要な測定精度が得られるように、光プローブ１００が光半導体素子の光信号端子と光学的に接続し、電気プローブ３００が光半導体素子の電気信号端子と電気的に接続することである。

【0027】

光プローブ１００および電気プローブ３００と光半導体素子との位置合わせは、プローブヘッド１に配置したアライメントマーク６０を、光半導体素子を配置した半導体基板のアライメントマークと合わせこむことにより行う。アライメントマーク６０は、ピンタイプであってもよいし、ホールタイプであってもよい。

【0028】

図３及び図４に示すように、電気プローブ３００の先端部は、光プローブ１００の入射端面の近傍に配置される。例えば、検査装置が出力した電気信号を、電気プローブ３００を介して光半導体素子に入力することにより、光半導体素子が通電する。光半導体素子がＶＣＳＥＬである場合は、電気プローブ３００によってＶＣＳＥＬの上面に配置された電気信号端子に電気信号を印加することにより、通電したＶＣＳＥＬが光信号を出力する。この光信号を、光プローブ１００が受光する。

【0029】

図３に示すように、電気プローブ３００は樹脂材４５によって光プローブ保持装置５０に固定される。樹脂材４５を除去することにより、電気プローブ３００を１本単位で交換することができる。また、配線基板３０はプローブヘッド１に脱着可能である。このため、電気プローブ３００を接続した状態で配線基板３０を交換することも可能である。

【0030】

図５に示すように、光プローブ１００を保持した状態のプローブヘッド１では、同一の光プローブ１００が貫通する第１のガイド板２１の貫通孔の中心軸の位置と第２のガイド板２２の貫通孔の中心軸の位置は、Ｙ軸方向にずらして配置されている。このように貫通孔の中心軸の位置をずらしたガイド板の配置を、以下において「オフセット配置」と称する。オフセット配置により、第１のガイド板２１と第２のガイド板２２の中間で、光プローブ１００は湾曲する。なお、第１のガイド板２１の貫通孔の中心軸の位置と第２のガイド板２２の貫通孔の中心軸の位置が一致していることを、以下において、「第１のガイド板２１と第２のガイド板２２の貫通孔の位置が一致している」とも称する。

【0031】

上記のように、プローブヘッド１は、第１のガイド板２１の貫通孔の中心軸の位置と第２のガイド板２２の貫通孔の中心軸の位置が貫通孔の半径方向に沿ってずれた状態で、光プローブ１００を保持する。このため、プローブヘッド１は、第１のガイド板２１および第２のガイド板２２の貫通孔の内壁面にて光プローブ１００を挟持する。これにより、光プローブ１００は、第１のガイド板２１および第２のガイド板２２から受ける一定の強度により、プローブヘッド１に保持される。

【0032】

プローブヘッド１を有する検査用接続装置では、第１のガイド板２１により、光プローブ１００のＸ軸方向およびＹ軸方向の位置決めがなされる。また、第１のガイド板２１および第２のガイド板２２と光プローブ１００との間に働く摩擦力により、光プローブ１００が一定の強度でプローブヘッド１に保持される。これにより、光プローブ１００のＺ軸方向の位置決めがなされる。

【0033】

更に、光プローブ保持装置５０により、光プローブ１００がより強く保持される。すなわち、下部保持装置５１と上部保持装置５２により上下から受ける押圧により、光プローブ１００が固定される。このため、例えば、光コネクタ１１０が接続された端部からの引っ張り力に対して、光プローブ１００の位置を安定させることができる。

【0034】

上記のように、光プローブ１００は、オフセット配置よって第１のガイド板２１および第２のガイド板２２の貫通孔の内壁面にて挟持されている。また、光プローブ保持装置５０は、下部保持装置５１と上部保持装置５２により光プローブ１００を挟持する。第１のガイド板２１および第２のガイド板２２を基板１０に固定ネジで固定し、下部保持装置５１と上部保持装置５２を固定ネジで固定している。このため、固定ネジを緩めることにより、オフセット配置を解消してガイド板の貫通孔の位置を一致させ、かつ、下部保持装置５１と上部保持装置５２の間を広げることできる。この状態で、光プローブ１００を容易に抜き取ったり挿入したりできる。したがって、図１に示した検査用接続装置によれば、光プローブ１００を１本ずつ容易に交換することが可能である。

【0035】

以下に、オフセット配置を採用する検査用接続装置の組み立て方法の例を説明する。

【0036】

貫通孔をそれぞれ形成した第１のガイド板２１と第２のガイド板２２を準備する。例えば、基板１０の下面に第１のガイド板２１を配置し、基板１０の上面に第２のガイド板２２を配置する。第１のガイド板２１の貫通孔を形成した領域と第２のガイド板２２の貫通孔を形成した領域の間が空間になるように、基板１０をスペーサとして使用する。そして、第１のガイド板２１と第２のガイド板２２の貫通孔の位置が一致した状態で、第１のガイド板２１の貫通孔と第２のガイド板２２の貫通孔に光プローブ１００を順に貫通させる。

【0037】

このとき、図６に示すように、第１のガイド板２１と第２のガイド板２２の貫通孔の位置が一致した状態において、第１のガイド板２１から基板１０を貫通して第２のガイド板２２まで連続して形成した第１ガイド穴４１０に棒状ガイドピン４０１を挿入しておく。第１のガイド板２１と第２のガイド板２２の貫通孔の位置が一致した状態で、第１ガイド穴４１０の中心軸は、第１のガイド板２１から第２のガイド板２２まで直線状である。第１ガイド穴４１０に棒状ガイドピン４０１を挿入することにより、第１のガイド板２１と第２のガイド板２２の位置が安定する。このため、第１のガイド板２１と第２のガイド板２２の貫通孔に光プローブ１００を貫通させる作業が容易である。

【0038】

その後、光プローブ１００が貫通孔を貫通した状態で、貫通孔の半径方向に沿って第１のガイド板２１に対して相対的に第２のガイド板２２を移動する。このようにしてオフセット配置を実行することにより、第１のガイド板２１および第２のガイド板２２の貫通孔の内壁面にて光プローブ１００を挟持する。例えば、第１のガイド板２１の位置を固定し、第２のガイド板２２をＹ軸方向に移動させる。

【0039】

このとき、図７に示すように、光プローブ１００が第１のガイド板２１と第２のガイド板２２の貫通孔を貫通した状態で、第１ガイド穴４１０から棒状ガイドピン４０１を抜き取り、固定ネジ３０２を緩める。そして、図８に示すように、第１のガイド板２１に対して、矢印Ｍ１０の方向に第２のガイド板２２を移動する。その後、図９に示すように、オフセット配置において、第１のガイド板２１から基板１０を介して第２のガイド板２２まで連続して形成した第２ガイド穴４２０に棒状ガイドピン４０１を挿入する。第２ガイド穴４２０は、オフセット配置において、第２ガイド穴４２０の中心軸が第１のガイド板２１から第２のガイド板２２まで直線状であるように形成されている。そして、固定ネジ３０２を締めることにより、第２のガイド板２２を基板１０に固定する。第１のガイド板２１と第２のガイド板２２の位置を固定した後に、棒状ガイドピン４０１をプローブヘッド１から抜き取ってもよい。

【0040】

以上の工程により、検査用接続装置のオフセット配置を実現できる。その後、光プローブ保持装置５０を基板１０に取り付け、光プローブ１００を光プローブ保持装置５０に固定する。また、電気プローブ３００を接続した配線基板３０を基板１０に取り付ける。そして、配線基板３０に電気配線３１０を接続する。

【0041】

図１０および図１１に、検査用接続装置により光半導体素子５００を検査する例を示す。光半導体素子５００は、光信号端子５１０と電気信号端子５２０が表面に配置されたＶＣＳＥＬである。図１０に示すように、複数の光半導体素子５００がＹ軸方向に沿ってウェハ６００に配置されている。一つの光半導体素子５００について、光プローブ１００と電気プローブ３００を対で配置する。すなわち、光プローブ１００が貫通するガイド板の貫通孔２００と電気プローブ３００の先端部をそれぞれＹ軸方向に配列する。

【0042】

このように、光プローブ１００と電気プローブ３００を含むプローブユニットを構成してもよい。プローブユニットは、ウェハ６００に形成された光半導体素子５００の配置に対応して配置する。図１０に示した例では、プローブユニットをＹ軸方向に沿って配列することにより、複数の光半導体素子５００について同時に検査が可能である。

【0043】

図１１に示すように、光半導体素子５００の検査では、光プローブ１００の入射端面が光信号端子５１０と光学的に接続し、電気プローブ３００の先端部が電気信号端子５２０と電気的に接続する。電気プローブ３００の先端部が所定の押圧で電気信号端子５２０と接触するように、電気プローブ３００を光半導体素子５００に押し付けるようにオーバードライブを印加してもよい。光プローブ１００の入射端面と光信号端子５１０との間の作動距離ＷＤは、光プローブ１００の入射端面の位置と電気プローブの先端部の位置とのＺ軸方向に沿った差やオーバードライブ量を考慮して、一定の範囲に制御する。

【0044】

光半導体素子５００の検査では、電気プローブ３００を介して電気信号端子５２０に電気信号を入力して、光半導体素子５００を通電する。そして、光半導体素子５００の光信号端子５１０から出力される光信号Ｌを、光プローブ１００が受光する。

【0045】

なお、図１０では、一つのプローブユニットを構成する光プローブ１００と電気プローブ３００の本数が１本ずつである場合を例示的に示した。しかし、プローブユニットに含まれる光プローブ１００と電気プローブ３００の本数は、光半導体素子の構成や測定内容に応じて任意に設定する。例えば、図１２に示すように、通電用の電気プローブ３００Ｓとグランド用の電気プローブ３００Ｇをペアにしてプローブユニットを構成してもよい。電気プローブ３００Ｓは、光半導体素子５００の電気信号端子５２０と電気的に接続する。電気プローブ３００Ｇは、光半導体素子５００のＧＮＤ端子５３０と電気的に接続する。このように、１本の光プローブ１００に対して、通電用の電気プローブ３００Ｓとグランド用の電気プローブ３００Ｇの２本の電気プローブ３００を配置したプローブユニットを構成してもよい。

【0046】

以上に説明したように、実施形態に係る検査用接続装置では、オフセット配置により第１のガイド板２１と第２のガイド板２２が光プローブ１００を挟持することにより、プローブヘッド１が光プローブ１００を保持する。このため、光プローブ１００を１本ずつ容易に交換することができる。なお、Ｘ軸方向とＹ軸方向については、第１のガイド板２１により光プローブ１００の位置決めがされる。また、Ｚ軸方向については、オフセット配置により光プローブ１００の位置決めがされる。このように、実施形態に係る検査用接続装置によれば、複数の光プローブ１００の位置決めを同時に実行でき、かつ、光プローブ１００の位置決めが容易である。

【0047】

オフセット配置を実現するためには、種々の方法が可能である。例えば、図６～図９を参照して説明した方法以外の方法として、図１３～図１４を参照して他の方法を説明する。

【0048】

図１３に示すように、第１挿入孔４３１を形成した第１のガイド板２１と、第２挿入孔４３２を形成した第２のガイド板２２を準備する。第１挿入孔４３１のＹ軸方向の幅は、第２挿入孔４３２のＹ軸方向の幅よりも広い。そして、第１のガイド板２１と第２のガイド板２２の貫通孔２００の位置が一致した状態において、第１挿入孔４３１と第２挿入孔４３２の位置がずれている。このずれの距離は、オフセット配置における第２のガイド板２２を移動させる距離に対応する。第２のガイド板２２から第１のガイド板２１まで貫通する固定ネジ４０３により、第１のガイド板２１と第２のガイド板２２の相対的な位置は固定されている。

【0049】

図１３で矢印Ｍ２１に示すように、固定ネジ４０３を抜き取る。そして、矢印Ｍ２２に示すように、楔状ガイドピン４０２を第１のガイド板２１から第２のガイド板２２まで挿入する。楔状ガイドピン４０２は、Ｙ軸方向について上辺が下辺よりも狭い楔形状である。つまり、楔状ガイドピン４０２は、第２のガイド板２２に挿入される部分の幅が、第１のガイド板２１に挿入される部分の幅よりも狭い。そして、第２挿入孔４３２の内壁面は、楔状ガイドピン４０２の形状に対応して下側に広がる斜面である。このため、楔状ガイドピン４０２がＺ軸方向に沿って第２挿入孔４３２に挿入されるにしたがって、図１４に矢印Ｍ２３で示すように、第２のガイド板２２がＹ軸方向に移動する。図１４に示すように楔状ガイドピン４０２が所定の位置までガイド板に挿入されると、第１のガイド板２１と第２のガイド板２２とはオフセット配置になる。その後、矢印Ｍ２４に示すように、固定ネジ４０３を第２のガイド板２２から第１のガイド板２１まで挿入し、第１のガイド板２１に対して第２のガイド板２２を固定する。第２のガイド板２２を固定した後に、楔状ガイドピン４０２をガイド板から抜いてもよい。

【0050】

なお、オフセット配置の前後において固定ネジ４０３を第２のガイド板２２に挿入できるように、第２のガイド板２２の固定ネジ４０３を挿入するネジ穴は、Ｙ軸方向に固定ネジ４０３の幅よりも長く形成しておく。或いは、オフセット配置の前に第１のガイド板２１と第２のガイド板２２で中心軸が一致する第１のネジ穴と、オフセット配置の後に第１のガイド板２１と第２のガイド板２２で中心軸が一致する第２のネジ穴を設けてもよい。そして、オフセット配置の前後で異なるネジ穴に固定ネジ４０３を挿入する。

【0051】

＜変形例＞
上記では、プローブヘッド１が２枚のガイド板を有する場合を説明した。しかし、プローブヘッド１のガイド板の枚数は２枚に限定されない。例えば、プローブヘッド１が、貫通孔の中心軸方向に沿って第１のガイド板２１および第２のガイド板２２と離間して配置された第３のガイド板を更に備えてもよい。第３のガイド板は、光プローブ１００が貫通孔を貫通した状態で、貫通孔の半径方向に沿って第１のガイド板２１および第２のガイド板２２の少なくともいずれかに対して相対的に移動自在に設置される。そして、第１のガイド板２１と第２のガイド板２２のうちの第３のガイド板に隣接するガイド板の貫通孔の中心軸の位置と、第３のガイド板の貫通孔の中心軸の位置が、貫通孔の半径方向に沿ってずれた状態で、プローブヘッド１が、光プローブ１００を保持してもよい。

【0052】

例えば、図１５に示すように、プローブヘッド１が、第２のガイド板２２の上方に配置した第３のガイド板２３を有してもよい。図１５に示すプローブヘッド１では、第１のガイド板２１と第２のガイド板２２をオフセット配置するだけでなく、第２のガイド板２２と第３のガイド板２３をオフセット配置している。２つのオフセット配置により、プローブヘッド１が光プローブ１００を保持する力を増強することができる。なお、ガイド板の枚数を増やしても、オフセット配置を解消してすべてのガイド板の貫通孔の位置を一致させることにより、光プローブ１００を容易に交換できる。

【0053】

なお、複数のオフセット配置を実現するには、図６～図９や図１３～図１４を参照して説明した方法を採用すればよい。例えば、貫通孔の中心軸方向に沿って第１のガイド板２１および第２のガイド板２２と離間して第３のガイド板２３を配置する。そして、第１のガイド板２１の貫通孔の中心軸の位置、第２のガイド板２２の貫通孔の中心軸の位置および第３のガイド板２３の貫通孔の中心軸の位置を一致させる。この状態で、第１のガイド板２１の貫通孔、第２のガイド板２２の貫通孔および第３のガイド板２３の貫通孔に、光プローブ１００を順に貫通させる。そして、光プローブ１００が貫通孔を貫通した状態で、貫通孔の半径方向に沿って第１のガイド板２１および第３のガイド板２３に対して相対的に第２のガイド板を移動する。或いは、第１のガイド板２１に対して相対的に第２のガイド板を移動したのち、第２のガイド板２２に対して相対的に第３のガイド板２３を移動してもよい。これにより、第１のガイド板２１、第２のガイド板２２および第３のガイド板２３の貫通孔の内壁面にて光プローブ１００を挟持する。

【0054】

（その他の実施形態）
上記のように本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

【0055】

例えば、上記では、光プローブ１００の光半導体素子に対向する入射端面に近い位置に配置された第１のガイド板２１に対して、第２のガイド板２２が移動自在である場合を説明した。しかし、第２のガイド板２２の位置を固定し、第１のガイド板２１を移動させてもよい。

【0056】

また、Ｙ軸方向に沿って光プローブ１００および電気プローブ３００を配列した例を説明したが、Ｘ軸方向に沿って光プローブ１００および電気プローブ３００を配列してもよい。或いは、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の両方向に沿って光プローブ１００および電気プローブ３００を配列してもよい。これにより、例えば図１６に示すように、ウェハ６００にマトリクス状に配置した複数の光半導体素子５００を、同時に検査することができる。

【0057】

また、配線基板３０を介さずに、電気プローブ３００の基端部を電気配線３１０と直接に接続してもよい。電気配線３１０に同軸配線を使用し、光半導体素子の高周波特性を検査できるようにしてもよい。

【0058】

なお、光プローブ１００が、光半導体素子が出力する光信号を受光する例を説明したが、光プローブ１００から光半導体素子に光信号を出力して行う検査にも、実施形態に係る検査用接続装置は使用できる。

【0059】

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態などを含むことはもちろんである。

【符号の説明】

【0060】

１…プローブヘッド
１０…基板
２１…第１のガイド板
２２…第２のガイド板
２３…第３のガイド板
３０…配線基板
４０…電気プローブ保持装置
４５…樹脂材
５０…光プローブ保持装置
５１…下部保持装置
５２…上部保持装置
１００…光プローブ
３００…電気プローブ
３１０…電気配線
４０１…棒状ガイドピン
４０２…楔状ガイドピン
４０３…固定ネジ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】