特許 7661612 複合プローブ、プローブの取り付け方法及びプローブカードの製造方法

(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】

(24)【登録日】2025-04-04

(45)【発行日】2025-04-14

(54)【発明の名称】複合プローブ、プローブの取り付け方法及びプローブカードの製造方法

(51)【国際特許分類】

   G01R 1/073 20060101AFI20250407BHJP

   G01R 1/067 20060101ALI20250407BHJP

【ＦＩ】

G01R1/073 E

G01R1/067 C

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2024507322

(86)(22)【出願日】2022-03-16

(86)【国際出願番号】 JP2022012060

(87)【国際公開番号】W WO2023175800

(87)【国際公開日】2023-09-21

【審査請求日】2024-07-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000232405

【氏名又は名称】日本電子材料株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110004196

【氏名又は名称】弁理士法人ナビジョン国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】横山 和男

(72)【発明者】

【氏名】井上 雅也

(72)【発明者】

【氏名】宮川 祐輔

【審査官】青木 洋平

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－０４２３３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１５５４７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０１６２０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２２１３７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０８５２１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／００４１４２８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｒ １／０６－１／０７３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

離間して配置された第１ガイド板及び第２ガイド板からなるプローブカード用のガイドユニットに収容され、前記第１ガイド板の第１ガイド孔及び前記第２ガイド板の第２ガイド孔により支持されるプローブ本体と、
前記プローブ本体に一端が連結された略直線形状からなり、前記プローブ本体よりも先に前記第１ガイド孔に挿通され、さらに前記第２ガイド孔を通過した後に前記プローブ本体から切り離し可能なリーダーロッドと、を備えた複合プローブであって、
前記プローブ本体は、
前記第１ガイド孔に支持される略直線形状の第１ロッドと、
前記第２ガイド孔に支持される略直線形状の第２ロッドと、
前記第１ガイド板及び前記第２ガイド板の間に配置され、前記第１ロッド及び前記第２ロッドを連結する湾曲部と、を備え、
前記リーダーロッドは、前記第２ロッドと同軸に、前記第２ロッドの先端に連結され、
前記リーダーロッド及び前記第２ロッドの合計長さが、前記第１ガイド板及び前記第２ガイド板の非対向面の距離よりも長いことを特徴とする複合プローブ。

【請求項2】

前記リーダーロッドが、前記第１ガイド板及び前記第２ガイド板の非対向面の距離よりも長いことを特徴とする請求項１に記載の複合プローブ。

【請求項3】

前記リーダーロッドの長さが、前記プローブ本体の長さ以上であることを特徴とする請求項１に記載の複合プローブ。

【請求項4】

前記リーダーロッド及び前記第２ロッドが、めっき法により順次に積層された金属層であり、積層方向に略平行な界面において接合されていることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の複合プローブ。

【請求項5】

前記リーダーロッド及び前記第２ロッドを連結する連結部を備え、
前記連結部が、めっき法により積層された金属層であり、積層方向の厚さが、前記リーダーロッド及び前記第２ロッドよりも小さいことを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の複合プローブ。

【請求項6】

離間して配置された第１ガイド板及び第２ガイド板からなるプローブカード用のガイドユニットに対し、プローブを取り付ける方法であって、
前記第１ガイド板の第１ガイド孔に支持される第１ロッド及び前記第２ガイド板の第２ガイド孔に支持される第２ロッドと、前記第１ガイド板及び前記第２ガイド板の間に配置され、前記第１ロッド及び前記第２ロッドを連結する湾曲部とを備えたプローブ本体と、前記プローブ本体の先端に連結されたリーダーロッドと、により構成される複合プローブを用いて、前記リーダーロッドを前記プローブ本体よりも先に前記第１ガイド板の前記第１ガイド孔に挿通するステップと、
前記第１ガイド孔に挿通した前記リーダーロッドを、前記湾曲部が前記第１ガイド孔に挿通される前に、前記第２ガイド板の前記第２ガイド孔にさらに挿通するステップと、
前記プローブ本体が前記第１ガイド孔及び前記第２ガイド孔により支持されている状態で、前記リーダーロッドを前記プローブ本体から切り離すステップと、を備えたことを特徴とするプローブの取り付け方法。

【請求項7】

請求項６に記載のプローブの取り付け方法を用いて、前記ガイドユニットにプローブを取り付けるステップと、
前記プローブが取り付けられた前記ガイドユニットを配線基板に取り付けるステップと、を備えたプローブカードの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複合プローブ、プローブの取り付け方法及びプローブカードの製造方法に係り、更に詳しくは、２以上のガイド板で構成されるガイドユニットにプローブを取り付けるための複合プローブ、当該複合プローブを用いたプローブの取り付け方法及び当該取り付け方法を含むプローブカードの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

プローブカードは、半導体ウエハ上に形成された半導体デバイスの電気的特性を検査する際に使用される検査装置であり、半導体ウエハ上の電極端子にそれぞれ接触させる多数のプローブが配線基板上に設けられている。

【0003】

プローブカードは、プローブを支持するガイドユニットと、当該ガイドユニットが取り付けられた配線基板とにより構成される。ガイドユニットは、所定の距離を隔てて平行に配置された２以上のガイド板で構成され、プローブは、これらのガイド板のガイド孔に順次に挿通され、上下動可能に支持される。プローブカードは、プローブを収容したガイドユニットを配線基板に取り付けることにより製造される。

【0004】

プローブを２以上のガイド板のガイド孔に順次に挿通する場合、１枚目のガイド板のガイド孔にプローブを挿通することは比較的容易であるが、２枚目以降のガイド板のガイド孔にプローブを挿通することは容易ではないという問題があった。特に、プローブが湾曲部を有する場合、２以上のガイド板にプローブを挿通することは容易ではないという問題があった。

【0005】

図１４は、プローブ５０をガイドユニット３０に取り付ける様子を示した図である。ガイドユニット３０は、互いに離間して配置された上部ガイド板３０１及び下部ガイド板３０２を備え、上部ガイド板３０１には上部ガイド孔３１１が設けられ、下部ガイド板３０２には下部ガイド孔３１２が設けられている。

【0006】

上部ガイド孔３１１及び下部ガイド孔３１２に順次に挿通されるプローブ５０が湾曲部５０３を有する場合、湾曲部５０３が上部ガイド孔３１１を通過する際にプローブ５０の姿勢が変化し、プローブ５０の先端の位置ずれが生じる。このため、プローブ５０の先端を下部ガイド孔３１２に挿通することは容易ではなく、無理に挿通しようとすれば、プローブの破損や変形を生じさせるおそれがあった。なお、プローブ５０が湾曲部５０３を有する場合だけでなく、プローブ５０の製造過程において反りが生じているような場合も同様の問題が生じる。

【0007】

従来の技術として、除去可能なタブをプローブに連結し、把持具を用いてタブを把持する方法が提案されているが（例えば、特許文献１）、２以上のガイド板にプローブを挿通する際、プローブの姿勢が変化することによって生じる課題を解決するものではない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特開２０１４－１６２０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、２以上のガイド板に対するプローブの挿通を容易化することを目的とする。特に、ガイドユニットに容易に取り付けることができる複合プローブを提供することを目的とする。また、複合プローブを用いてガイドユニットにプローブを取り付けるプローブの取り付け方法を提供することを目的とする。さらに、複合プローブを用いてプローブカードを製造するプローブカード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】

【0010】

第１の本発明の実施態様による複合プローブは、離間して配置された第１ガイド板及び第２ガイド板からなるプローブカード用のガイドユニットに収容され、前記第１ガイド板の第１ガイド孔及び前記第２ガイド板の第２ガイド孔により支持されるプローブ本体と、前記プローブ本体に一端が連結された略直線形状からなり、前記プローブ本体よりも先に前記第１ガイド孔に挿通され、さらに前記第２ガイド孔を通過した後に前記プローブ本体から切り離し可能なリーダーロッドと、を備えた複合プローブであって、前記プローブ本体は、前記第１ガイド孔に支持される略直線形状の第１ロッドと、前記第２ガイド孔に支持される略直線形状の第２ロッドと、前記第１ガイド板及び前記第２ガイド板の間に配置され、前記第１ロッド及び前記第２ロッドを連結する湾曲部と、を備え、前記リーダーロッドは、前記第２ロッドと同軸に、前記第２ロッドの先端に連結され、前記リーダーロッド及び前記第２ロッドの合計長さが、前記第１ガイド板及び前記第２ガイド板の非対向面の距離よりも長くなるように構成される。このような構成を採用することにより、湾曲部を有するプローブが、リーダーロッドとともに複合プローブを構成するプローブ本体として提供され、湾曲部が第１ガイド孔に挿通される前に、リーダーロッドを第２ガイド孔に挿通することができ、湾曲部を有するプローブのガイドユニットへの取り付け作業を容易化することができる。

【0011】

第２の本発明の実施態様による複合プローブは、上記構成に加えて、前記リーダーロッドが、前記第１ガイド板及び前記第２ガイド板の非対向面の距離よりも長くなるように構成される。このような構成を採用することにより、プローブ本体及びリーダーロッドを連結する連結部が第１ガイド孔に到達する前に、リーダーロッドを第２ガイド孔に挿通することができる。このため、リーダーロッドの第２ガイド孔への挿通前に連結部が破断するのを抑制することができ、プローブのガイドユニットへの取り付けをさらに容易化することができる。

【0012】

第３の本発明の実施態様による複合プローブは、上記構成に加えて、前記リーダーロッドの長さが、前記プローブ本体の長さ以上になるように構成される。このような構成を採用することにより、プローブ本体が取り付け可能なガイドユニットである限り、第１ガイド板及び第２ガイド板の間隔にかかわらず、プローブ本体及びリーダーロッドを連結する連結部が第１ガイド孔に到達する前に、リーダーロッドを第２ガイド孔に挿通することができる。

【0013】

第４の本発明の実施態様による複合プローブは、上記構成に加えて、前記リーダーロッド及び前記第２ロッドが、めっき法により順次に積層された金属層であり、積層方向に略平行な界面において接合されている。このような構成を採用することにより、リーダーロッドをプローブ本体から容易に切り離すことができる。

【0014】

第５の本発明の実施態様による複合プローブは、上記構成に加えて、前記リーダーロッド及び前記第２ロッドを連結する連結部を備え、前記連結部が、めっき法により積層された金属層であり、積層方向の厚さが、前記リーダーロッド及び前記第２ロッドよりも小さくなるように構成される。

【0015】

第６の本発明の実施態様によるプローブの取り付け方法は、離間して配置された第１ガイド板及び第２ガイド板からなるプローブカード用のガイドユニットに対し、プローブを取り付ける方法であって、前記第１ガイド板の第１ガイド孔に支持される第１ロッド及び前記第２ガイド板の第２ガイド孔に支持される第２ロッドと、前記第１ガイド板及び前記第２ガイド板の間に配置され、前記第１ロッド及び前記第２ロッドを連結する湾曲部とを備えたプローブ本体と、前記プローブ本体の先端に連結されたリーダーロッドと、により構成される複合プローブを用いて、前記リーダーロッドを前記プローブ本体よりも先に前記第１ガイド板の前記第１ガイド孔に挿通するステップと、前記第１ガイド孔に挿通した前記リーダーロッドを、前記湾曲部が前記第１ガイド孔に挿通される前に、前記第２ガイド板の前記第２ガイド孔にさらに挿通するステップと、前記プローブ本体が前記第１ガイド孔及び前記第２ガイド孔により支持されている状態で、前記リーダーロッドを前記プローブ本体から切り離すステップと、を備える。このような構成を採用することにより、湾曲部を有するプローブが、リーダーロッドとともに複合プローブを構成するプローブ本体として提供され、湾曲部が第１ガイド孔に挿通される前に、リーダーロッドを第２ガイド孔に挿通することができ、湾曲部を有するプローブのガイドユニットへの取り付け作業を容易化することができる。

【0016】

第７の本発明の実施態様によるプローブカードの製造方法は、上記プローブの取り付け方法を用いて、前記ガイドユニットにプローブを取り付けるステップと、前記プローブが取り付けられた前記ガイドユニットを配線基板に取り付けるステップと、を備える。このような構成を採用することにより、プローブカードの製造を容易化することができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、２以上のガイド板に対するプローブの挿通を容易化することができる。特に、ガイドユニットに容易に取り付けることができる複合プローブを提供することができる。また、ガイドユニットにプローブを容易に取り付けることができるプローブの取り付け方法を提供することができる。さらに、プローブカードを容易に製造することができるプローブカードの製造方法を提供することを目的とする。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施の形態１による複合プローブ６０の一構成例を示した図である。

【図2】複合プローブ６０を用いて、プローブ５０をガイドユニット３０に取り付ける方法の一例を示した図である。

【図3】必要な全てのプローブ５０が取り付けられたガイドユニット３０を示した図である。

【図4】ガイドユニット３０が取り付けられたプローブカード１を示した図である。

【図5】複合プローブ６０の詳細構成の一例を示した図であり、連結部６３０の外観が示されている。

【図6】本発明の実施の形態２による複合プローブ６１の一構成例を示した図である。

【図7】本発明の実施の形態３による複合プローブ６２の一構成例を示した図である。

【図8】本発明の実施の形態４による複合プローブ６３の詳細構成の一例を示した図であり、連結部６３０の外観が示されている。

【図9】複合プローブ６３の製造方法の一例を示した図である。

【図10】本発明の実施の形態５による複合プローブ６４の詳細構成の一例を示した図であり、連結部６３０の外観が示されている。

【図11】複合プローブ６４の製造方法の一例を示した図である。

【図12】本発明の実施の形態６による複合プローブ６５の詳細構成の一例を示した図であり、連結部６３０の外観が示されている。

【図13】複合プローブ６５の製造方法の一例を示した図である。

【図14】従来の方法によりプローブ５０をガイドユニット３０に取り付ける様子を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

実施の形態１．
（１）複合プローブ６０
図１は、本発明の実施の形態１による複合プローブ６０の一構成例を示した図であり、複合プローブ６０を用いて、ガイドユニット３０にプローブ５０を取り付ける様子の一例が示されている。

【0020】

複合プローブ６０は、プローブ本体６００の一端にリーダーロッド６１０を連結して構成される。プローブ本体６００は、ガイドユニット３０に取り付けられるプローブ５０に相当する。リーダーロッド６１０は、ガイドユニット３０のガイド孔３１１，３１２に対し、プローブ本体６００よりも先行して挿通されるリーダーである。リーダーロッド６１０に続いてプローブ本体６００をガイド孔３１１，３１２に挿通した後、リーダーロッド６１０をプローブ本体６００から切り離すことにより、ガイドユニット３０に取り付けられたプローブ５０が得られる。

【0021】

（２）ガイドユニット３０
ガイドユニット３０は、プローブ５０を支持する２つのガイド板３０１，３０２と、これらのガイド板３０１，３０２を互いに連結する連結スペーサ３０３とを備える。

【0022】

上部ガイド板３０１は、２以上の上部ガイド孔３１１が形成された板状部材、例えばセラミック板である。上部ガイド孔３１１は、上部ガイド板３０１を板厚方向に貫通する孔であり、プローブ５０が挿通され、プローブ５０の上端近傍を支持する。

【0023】

下部ガイド板３０２は、２以上の下部ガイド孔３１２が形成された板状部材、例えばセラミック板であり、連結スペーサ３０３により、上部ガイド板３０１の下面と対向するように配置される。下部ガイド板３０２は、上部ガイド板３０１に対し、所定の距離を隔てて平行となるように上部ガイド板３０１の下方に配置される。下部ガイド孔３１２は、下部ガイド板３０２を板厚方向に貫通する孔であり、プローブ５０が挿通され、プローブ５０の下端近傍を上下動可能に支持する。なお、同一のプローブ５０が挿通される上部ガイド孔３１１及び下部ガイド孔３１２は、リーダーロッド６１０の挿通を容易にするためにガイド板３０１，３０２に直交する方向において対向して配置されていることが望ましいが、本発明はこのような構成のみに限定されない。

【0024】

（３）プローブ５０（プローブ本体６００）
プローブ５０は、ガイド板３０１，３０２と略直交する方向に延びる垂直型プローブである。プローブ５０は、細長い形状を有する導電性材料からなる。プローブ５０の材料には、ニッケル（Ｎｉ）合金、パラジウム（Ｐｄ）合金などの弾性特性及び導電特性がともに良好な金属材料が用いられる。プローブ５０は、単一の導電性材料のみで構成してもよいが、２以上の導電性材料で構成することもできる。例えば、特に高い導電特性を有する金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）などを一部に用いることもできる。

【0025】

プローブ５０は、上部ロッド５０１、下部ロッド５０２、湾曲部５０３及びストッパー５１０を備える。上部ロッド５０１及び下部ロッド５０２は、湾曲部５０３を介して連結される。また、ストッパー５１０は、上部ロッド５０１に設けられている。

【0026】

上部ロッド５０１は、略直線形状からなり、上部ガイド孔３１１に挿通され、上部ガイド板３０１により支持される。上部ロッド５０１の上端は、ガイドユニット３０から上方へ突出する一方、上部ロッド５０１の下端は、ガイドユニット３０内において湾曲部５０３と連結される。

【0027】

下部ロッド５０２は、略直線形状からなり、下部ガイド孔３１２に挿通され、下部ガイド板３０２により支持される。下部ロッド５０２の下端は、ガイドユニット３０から下方へ突出する一方、下部ロッド５０２の上端は、ガイドユニット３０内において湾曲部５０３と連結される。なお、図中には、下部ロッド５０２が上部ロッド５０１と同軸である例が示されているが、本発明はこのような構成のみに限定されない。

【0028】

湾曲部５０３は、湾曲形状からなり、検査時に検査対象物から受ける圧力により弾性変形する。湾曲部５０３が検査対象物から受ける外力により座屈変形することにより、検査対象物に対しプローブ５０を弾性的に接触させることができる。また、湾曲部５０３を設けることにより、プローブ５０の変形する部分や方向を予め規定することができるので、隣接して配置されたプローブ５０間における接触を抑制することができる。

【0029】

ストッパー５１０は、上部ロッド５０１の側面に設けられた突出部であり、ストッパー５１０が、上部ガイド板３０１の上面に係止されることにより、プローブ５０がガイドユニット３０から脱落するのを防止することができる。なお、プローブ本体６００は、プローブ５０と同一であるため、対応する構成に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0030】

（４）リーダーロッド６１０
リーダーロッド６１０は、プローブ本体６００に先行してガイド孔３１１，３１２に挿通され、プローブ本体６００のガイド孔３１１，３１２への挿通を容易化する手段である。リーダーロッド６１０は、略直線形状からなり、リーダーロッド６１０の上端は、プローブ本体６００の下端、つまり、下部ロッド５０２の下端に連結される。

【0031】

リーダーロッド６１０の最大断面積は、下部ロッド５０２の最大断面積よりも小さいことが望ましい。また、リーダーロッド６１０は、下部ロッド５０２と同軸であることが望ましい。つまり、軸方向から見た場合、リーダーロッド６１０の断面は、下部ロッド５０２の断面の輪郭内に位置していることが望ましい。なお、リーダーロッド６１０の材料は、プローブ本体６００と同一の材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。

【0032】

リーダーロッド６１０の先端部６２０は、先端に向かって断面積が小さくなるテーパー形状からなる。リーダーロッド６１０の下端をテーパー形状にすることにより、リーダーロッド６１０のガイド孔３１１，３１２への挿通を容易化することができる。

【0033】

リーダーロッド６１０は、連結部６３０においてプローブ本体６００と連結される。連結部６３０は、複合プローブ６０のガイドユニット３０への挿通時に破断しない一方、リーダーロッド６１０の全体が、ガイドユニット３０を通過し、ガイドユニット３０から突出している状態では容易に破断できることが望ましい。例えば、適切な切り欠き部を設けておくことにより、複合プローブ６０の挿通時に破断せず、リーダーロッド６１０の通過後に容易に破断させることができる。

【0034】

（５）プローブ５０の取り付け方法
図２は、プローブ５０の取り付け方法の一例を示した図であり、図中の（ａ）～（ｃ）には、複合プローブ６０を用いてプローブ５０をガイドユニット３０に取り付ける工程が時系列に示されている。図中に示したプローブの取り付け工程は、プローブカードの製造工程の一部であり、また、破損したプローブ５０を交換するプローブカードの修理工程の一部でもある。

【0035】

図中の（ａ）は、図１と同様の状態を複合プローブ６０に着目して示した図であり、リーダーロッド６１０を上部ガイド孔３１１に挿通した後、さらに下部ガイド孔３１２に挿通した状態が示されている。

【0036】

図中の（ｂ）は、リーダーロッド６１０の全体が下部ガイド板３０２よりも下方に突出している状態において、リーダーロッド６１０を切り離す様子が示されている。リーダーロッド６１０は、例えば、折り曲げ方向の外力が加えられることにより切り離され、あるいは、レーザー光が照射されることにより切り離される。

【0037】

リーダーロッド６１０の長さＬ１と、下部ロッド５０２の長さＬ２の和が、ガイド板３０１，３０２の非対向面の距離Ｌ３よりも長ければ、湾曲部５０３が上部ガイド孔３１１に挿通され、複合プローブ６０の姿勢が変化する前に、リーダーロッド６１０の先端部６２０が下部ガイド孔３１２に挿通される。このため、湾曲部５０３の影響を受けることなく、リーダーロッド６１０の先端部６２０を下部ガイド孔３１２に挿通することができる。なお、ガイド板３０１，３０２の非対向面の距離Ｌ３は、上部ガイド板３０１の上面と、下部ガイド板３０２の下面との距離を指すものとする。

【0038】

図中の（ｃ）は、リーダーロッド６１０を切り離した後の状態が示されている。ガイドユニット３０にはプローブ本体６００のみが残り、ストッパー５１０が上部ガイド板３０１に係止され、上部ロッド５０１が上部ガイド板３０１に支持されるともに、下部ロッド５０２が下部ガイド板３０２に支持されている。つまり、ガイドユニット３０に取り付けられたプローブ５０が得られる。

【0039】

（６）プローブカード１
図３は、必要な全てのプローブ５０が取り付けられたガイドユニット３０を示した図である。図４は、図３のガイドユニット３０が取り付けられたプローブカード１を示した図であり、ウエハプローバー内において水平に配置されたプローブカード１を鉛直面で切断したときの断面が示されている。

【0040】

プローブカード１は、プローブ５０の設置面がステージ２１上の半導体ウエハ２１１と対向するようにカードホルダ２０に取り付けられ、ステージ２１を上下動することにより、プローブ５０を半導体ウエハ２１１上の電極端子２１２に接触させることができる。プローブカード１は、メイン基板１０、補強板１０３、ガイドユニット３０及び２以上のプローブ５０により構成される。

【0041】

メイン基板１０は、ウエハプローバーに着脱可能に取り付けられる配線基板であり、下面の外周縁部がウエハプローバーのカードホルダ２０により支持され、水平に配置される。メイン基板１０の上面の中央部には補強板１０３が取り付けられ、外周縁部には、テスター装置（不図示）の信号端子が接続される２以上の外部端子１０１が設けられている。また、下面の中央部には、プローブ５０を接続するための２以上のプローブ電極１０２が設けられ、プローブ電極１０２及び外部端子１０１は、メイン基板１０を介して互いに導通している。

【0042】

ガイドユニット３０は、２以上のプローブ５０を上下動可能に支持し、水平面内における位置決めを行うプローブ５０の支持部材であり、取り付けスペーサ４０を介してメイン基板１０の下面に対向するように取り付けられる。つまり、上部ガイド板３０１は、メイン基板１０に対し、所定の距離を隔てて平行になるようにメイン基板１０の下方に配置される。

【0043】

プローブ５０は、メイン基板１０と交差する方向に延びる形状を有し、その上端及び下端は、いずれもガイドユニット３０から突出し、プローブ５０の上端は、プローブ電極１０２に接続され、プローブ５０の下端は、検査対象物上の電極端子２１２に接触させることができる。

【0044】

（７）連結部６３０
図５は、複合プローブ６０の詳細構成の一例を示した図であり、連結部６３０の外観が示されている。図中の（ａ）は、連結部６３０の斜視図、（ｂ）は、積層面と正対したときの正面図、（ｃ）は、複合プローブ６０の幅方向の側面図である。

【0045】

連結部６３０には、一対の切り欠き部６３１が形成され、プローブ本体６００及びリーダーロッド６１０よりも幅が狭く、断面積が小さくなっている。一対の切り欠き部６３１は、例えば、互いに頂点を対向させた楔形状からなり、矩形断面を有する複合プローブ６０の対向する側面に形成される。

【0046】

複合プローブ６０は、めっき法により金属材料を積層して形成される。積層方向Ｄは、複合プローブ６０の軸方向Ａと直交し、積層面は、積層方向Ｄに対し垂直である。本明細書では、複合プローブ６０の積層方向Ｄのサイズを厚さ、積層方向Ｄ及び軸方向Ａのいずれとも交差する方向のサイズを幅と呼ぶことにする。一対の切り欠き部６３１は、複合プローブ６０の幅方向において対向する一対の側面に形成された凹部であり、積層面上におけるパターンとして実現することができる。なお、リーダーロッド６１０の先端部６２０のテーパー形状も、同様のパターンとして実現することができる。

【0047】

プローブ本体６００及びリーダーロッド６１０は、同一の積層工程において同時に積層形成される。つまり、プローブ本体６００及びリーダーロッド６１０は、同一の材料からなり、一体的に形成される。この場合、プローブ本体６００及びリーダーロッド６１０は、強固に連結されているが、形状及び大きさが適切な切り欠き部６３１を設けることにより、複合プローブ６０の挿通時には破断せず、その後、リーダーロッド６１０の全体がガイドユニット３０を通過した状態において容易に破断可能な連結部６３０を実現することができる。

【0048】

なお、本実施の形態では、プローブ本体６００及びリーダーロッド６１０が同一の材料からなり、一体的に形成される場合の例について説明したが、本発明に係る複合プローブ６０は、このような構成のみに限定されない。例えば、プローブ本体６００及びリーダーロッド６１０が異なる材料からなり、あるいは、異なる積層工程において順次に積層される場合であっても、両者が強固に連結されている場合には、切り欠き部６３１を設ける構成を採用することができる。

【0049】

また、本実施の形態では、切り欠き部６３１が、楔形である場合の例について説明したが、本発明に係る切り欠き部６３１は、このような構成のみに限定されず、任意の形状にすることができる。

【0050】

実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２による複合プローブ６１の一構成例を示した図である。複合プローブ６１は、図２の複合プローブ６０（実施の形態１）と比較すれば、リーダーロッド６１０の長さが異なる。その他の構成は、複合プローブ６０と同じであるため、重複する説明を省略する。

【0051】

リーダーロッド６１０の長さＬ１は、ガイド板３０１，３０２の非対向面の距離Ｌ３よりも長くなるように構成される。このような構成を採用することにより、連結部６３０が上部ガイド孔３１１に挿通される前に、先端部６２０が下部ガイド孔３１２に挿通される。このため、リーダーロッド６１０が下部ガイド孔３１２に挿通される前に連結部６３０が破断するのを抑制することができる。また、下部ロッド５０２が湾曲している場合や、リーダーロッド６１０が下部ロッド５０２と同軸でない場合であっても、リーダーロッド６１０が直線形状であれば、複合プローブ６１の挿通を容易化することができる。

【0052】

さらに、リーダーロッド６１０の長さＬ１は、プローブ本体６００の長さＬ４以上であることがより望ましい。プローブ本体６００の長さＬ４は、ガイド板３０１，３０２の非対向面の距離Ｌ３よりも長いことから、リーダーロッド６１０の長さＬ１がプローブ本体６００の長さＬ４以上であれば、実際に使用するガイド板３０１，３０２の非対向面の距離Ｌ３にかかわらず、リーダーロッド６１０の長さＬ１をガイド板３０１，３０２の非対向面の距離Ｌ３よりも長くすることができ、複合プローブ６１の挿通を容易化することができる。なお、プローブ本体６００の長さＬ４は、両端の直線距離を指すものとする。

【0053】

実施の形態３．
実施の形態１では、上部ガイド板３０１側からガイドユニット３０に挿入される複合プローブ６０の例について説明したが、本実施形態では、下部ガイド板３０２側からガイドユニット３０に挿入される複合プローブ６２について説明する。

【0054】

図７は、本発明の実施の形態３による複合プローブ６２の一構成例を示した図であり、図中の（ａ）～（ｃ）は、複合プローブ６２を用いてプローブ５０をガイドユニット３０に取り付ける工程が時系列に示されている。なお、図中に示したプローブの取り付け工程は、プローブカードの製造工程の一部であり、また、破損したプローブ５０を交換するプローブカードの修理工程の一部でもある。

【0055】

複合プローブ６２は、複合プローブ６０（実施の形態１）と比較すれば、リーダーロッド６１０がプローブ本体６００の上端に連結され、また、ストッパー５１０がガイド孔３１１，３１２を下側から上側へ通過可能である点で異なる。その他の構成は、複合プローブ６０と同じであるため、重複する説明を省略する。

【0056】

リーダーロッド６１０は、上部ロッド５０１の上端に連結されている。リーダーロッド６１０の最大断面積は、ストッパー５１０を除く上部ロッド５０１の最大断面積よりも小さいことが望ましい。また、リーダーロッド６１０は、上部ロッド５０１と同軸であることが望ましい。つまり、軸方向から見た場合、リーダーロッド６１０の断面は、上部ロッド５０１の断面の輪郭内に位置していることが望ましい。

【0057】

ストッパー５１０は、ガイド孔３１１，３１２を上に向かって通過できる一方、下に向かって通過できないように構成されている。例えば、ストッパー５１０は、上部ロッド５０１の側面から斜め下方向に向かって延びる弾性変形可能な部材からなり、ガイド孔３１１，３１２に対し下側から挿入すれば、突出量が減少するように弾性変形しながら、ガイド孔３１１，３１２を通過することができる一方、ガイド孔３１１，３１２に対し上側から挿入しようとすれば、突出量が増大するように弾性変形し、ガイド孔３１１，３１２を通過することができない。このため、上部ガイド孔３１１を上に向かって通過したストッパー５１０は、上部ガイド板３０１の上面に係止される。

【0058】

図中の（ａ）は、リーダーロッド６１０を下部ガイド孔３１２に挿通した後、さらに上部ガイド孔３１１に挿通した状態が示されている。

【0059】

図中の（ｂ）は、リーダーロッド６１０の全体が上部ガイド板３０１よりも上方に突出している状態において、リーダーロッド６１０を切り離す様子が示されている。リーダーロッド６１０は、例えば、折り曲げ方向の外力が加えられることにより切り離され、あるいは、レーザー光が照射されることにより切り離される。

【0060】

なお、本実施の形態では、ストッパー５１０が、上部ロッド５０１に設けられ、上部ガイド板３０１の上面に係止される場合の例について説明したが、本発明はこのような構成のみに限定されない。例えば、ストッパー５１０が、下部ロッド５０２に設けられ、下部ガイド孔３１２のみを上に向かって通過し、下部ガイド板３０２の上面に係止される構成を採用することもできる。

【0061】

図中の（ｃ）は、リーダーロッド６１０を切り離した後の状態が示されている。ガイドユニット３０にはプローブ本体６００のみが残り、ストッパー５１０が上部ガイド板３０１に係止され、上部ロッド５０１が上部ガイド板３０１に支持されるともに、下部ロッド５０２が下部ガイド板３０２に支持されている。つまり、ガイドユニット３０に取り付けられたプローブ５０が得られる。

【0062】

実施の形態４．
実施の形態１では、連結部６３０に切り欠き部６３１が設けられる場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、連結部６３０においてプローブ本体６００及びリーダーロッド６１０が界面接合されている場合について説明する。

【0063】

図８は、本発明の実施の形態４による複合プローブ６３の詳細構成の一例を示した図であり、連結部６３０の外観が示されている。図中の（ａ）は、連結部６３０の斜視図、（ｂ）は、積層面と正対したときの正面図、（ｃ）は、複合プローブ６３の幅方向の側面図である。

【0064】

複合プローブ６３は、図５の複合プローブ６０（実施の形態１）と比較すれば、連結部６３０の構成のみが異なる。その他の構成は同一であるため、重複する説明は省略する。

【0065】

連結部６３０には、プローブ本体６００及びリーダーロッド６１０の接合面６３２が形成されている。プローブ本体６００及びリーダーロッド６１０は、いずれもめっき法により形成される金属層であるが、互いに異なる積層工程において順次に形成され、リーダーロッド６１０の軸方向Ａと直交する界面（接合面６３２）において互いに接合されている。

【0066】

同時に積層されない２つの金属層の接合面６３２が積層方向Ｄに平行である場合、積層面に平行である場合に比べて、接合面における接合力がより脆弱になる。このため、プローブ本体６００及びリーダーロッド６１０を順次に形成し、積層方向Ｄに平行な界面で接合させることにより、外力を加えたときに、接合面６３２において破断させ、プローブ本体６００からリーダーロッド６１０を切り離すことが容易になる。

【0067】

図９は、複合プローブ６３の製造方法の一例を示した図であり、図中の（ａ）～（ｅ）には、複合プローブ６３の製造プロセスを構成する主な工程が時系列に示されている。複合プローブ６３は、電気めっき法を用いて製造される。まず、プローブ形成用の基板７００上に、プローブ本体６００が電気めっきにより形成される（図９（ａ））。プローブ本体６００は、上部ロッド５０１、下部ロッド５０２及び湾曲部５０３で構成されるようにパターニングされている。

【0068】

次に、フォトレジスト７０１が形成される。フォトレジスト７０１は、基板７００の全面に形成された後に選択的露光及び現像が行われ、リーダーロッド６１０に対応する領域に開口７０２が形成される（図９（ｂ））。開口７０２を形成することにより、プローブ本体６００の端面と基板７００が露出する。

【0069】

次に、開口７０２内に金属層７０３が電気めっきにより形成される（図９（ｃ））。その後、積層面を平坦化させる研磨処理が行われ、プローブ本体６００と同一の厚さを有し、プローブ本体６００の端面に接合された金属層７０３が得られる。この金属層７０３がリーダーロッド６１０になる（図９（ｄ））。その後、フォトレジストを除去し、さらに基板７００から分離することにより、複合プローブ６３が得られる（図９（ｅ））。

【0070】

なお、本実施の形態では、プローブ本体６００の形成後にリーダーロッド６１０を形成する複合プローブの製造方法について説明したが、本発明は、このような製造方法のみに限定されない。例えば、リーダーロッド６１０の形成後にプローブ本体６００を形成する構成を採用することもできる。

【0071】

実施の形態５．
実施の形態１では、幅方向の側面に切り欠き部６３１が設けられた連結部６３０の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、さらに積層面にも切り欠き部６３５が設けられた連結部６３０について説明する。

【0072】

図１０は、本発明の実施の形態５による複合プローブ６４の詳細構成の一例を示した図であり、連結部６３０の外観が示されている。図中の（ａ）及び（ｂ）は、異なる方向から見た連結部６３０の斜視図、（ｃ）は、幅方向の側面を示した側面図である。

【0073】

複合プローブ６４は、図５の複合プローブ６０（実施の形態１）と比較すれば、連結部６３０の構成のみが異なる。その他の構成は同一であるため、重複する説明は省略する。

【0074】

連結部６３０は、プローブ本体６００及びリーダーロッド６１０を連結する連結チップ６３３により構成される。プローブ本体６００及びリーダーロッド６１０は、軸方向Ａに離間して配置され、連結チップ６３３の一端がプローブ本体６００に連結され、他端がリーダーロッド６１０に連結される。連結チップ６３３と、プローブ本体６００及びリーダーロッド６１０とは、積層面に平行な界面において接合されているため、当該界面では容易に破断しないように強固に連結される。

【0075】

連結チップ６３３の幅は、プローブ本体６００及びリーダーロッド６１０の幅と同一であるが、連結チップ６３３の幅方向において対向する一対の側面には、一対の切り欠き部６３４が形成されている。切り欠き部６３４の形状や形成方法は、図５の切り欠き部６３１（実施の形態１）と同様である。

【0076】

また、連結チップ６３３の厚さは、プローブ本体６００及びリーダーロッド６１０の厚さよりも薄い。このため、プローブ本体６００及びリーダーロッド６１０間の積層面にも切り欠き部６３５が形成される。切り欠き部６３５は、連結チップ６３３と、プローブ本体６００及びリーダーロッド６１０との段差によって形成された積層面上の凹部である。

【0077】

このような構成を採用することにより、連結部６３０の断面積は、切り欠き部６３４により幅方向が狭小化されるとともに、切り欠き部６３５により厚さ方向が狭小化され、容易に破断することができる。

【0078】

連結チップ６３３は、プローブ本体６００及びリーダーロッド６１０に対し強固に連結される一方、形状及び大きさが適切な切り欠き部６３４，６３５を設けることにより、複合プローブ６０の挿通時には破断せず、リーダーロッド６１０の全体がガイドユニット３０を通過した後に容易に破断可能な連結部６３０を実現することができる。

【0079】

図１１は、複合プローブ６４の製造方法の一例を示した図であり、図中の（ａ）～（ｅ）には、複合プローブ６４の製造プロセスを構成する主な工程が時系列に示されている。複合プローブ６４は、電気めっき法を用いて製造される。まず、プローブ形成用の基板７００上に、連結チップ６３３が電気めっきにより形成される（図１１（ａ））。連結チップ６３３は、一対の切り欠き部６３４を有するようにパターニングされている。

【0080】

次に、フォトレジスト７１１が形成される。フォトレジスト７１１は、基板７００の全面に形成された後に選択的露光及び現像が行われ、プローブ本体６００及びリーダーロッド６１０に対応する領域に開口７１２が形成される（図１１（ｂ））。開口７１２を形成することにより、連結チップ６３３の両端の上面と基板７００が露出する。

【0081】

次に、開口７１２内に金属層７１３が電気めっきにより形成される（図１１（ｃ））。その後、積層面を平坦化させる研磨処理が行われ、連結チップ６３３よりも大きな厚さを有し、連結チップ６３３の両端の上面にそれぞれ接合された２つの金属層７１３が得られる。この金属層７１３がプローブ本体６００及びリーダーロッド６１０になる（図１１（ｄ））。その後、フォトレジスト７１１を除去し、さらに基板７００から分離することにより、複合プローブ６４が得られる（図１１（ｅ））。

【0082】

本実施の形態では、幅方向の側面の切り欠き部６３４と、積層面の切り欠き部６３５とを有する連結部６３０の例について説明したが、本発明は、このような構成のみに限定されない。例えば、連結部６３０は、積層面の切り欠き部６３５のみを有するように構成することもできる。

【0083】

また、本実施の形態では、連結チップ６３３の幅が、プローブ本体６００及びリーダーロッド６１０の幅と同一である例について説明したが、本発明は、このような構成のみに限定されない。例えば、連結チップ６３３の幅は、プローブ本体６００及びリーダーロッド６１０の幅より小さくてもよい。

【0084】

実施の形態６．
実施の形態４では、プローブ本体６００及びリーダーロッド６１０が界面接合された連結部６３０の例について説明した。また、実施の形態５では、プローブ本体６００及びリーダーロッド６１０が連結チップ６３３により連結された連結部６３０の例について説明した。本実施の形態では、これらを組み合わせた連結部６３０について説明する。

【0085】

図１２は、本発明の実施の形態６による複合プローブ６５の詳細構成の一例を示した図であり、連結部６３０の外観が示されている。図中の（ａ）及び（ｂ）は、異なる方向から見た連結部６３０の斜視図、（ｃ）は、幅方向の側面を示した側面図である。

【0086】

複合プローブ６５は、図５の複合プローブ６０（実施の形態１）と比較すれば、連結部６３０の構成のみが異なる。その他の構成は同一であるため、重複する説明は省略する。

【0087】

連結部６３０は、プローブ本体６００及びリーダーロッド６１０の接合面６３２と、プローブ本体６００及びリーダーロッド６１０を連結する連結チップ６３３とを備える。接合面６３２と連結チップ６３３は、連結部６３０における厚さ方向の異なる位置に形成されている。図中の（ａ）及び（ｃ）では、上側に接合面６３２が設けられ、下側に連結チップ６３３が設けられている。

【0088】

プローブ本体６００及びリーダーロッド６１０は、いずれもめっき法により形成される金属層であるが、互いに異なる積層工程において順次に形成され、積層面と直交する界面（接合面６３２）において互いに接合されている。このため、積層面に平行な接合面に比べて、接合力がより脆弱である。このため、外力を加えたときに、接合面６３２において破断させ、プローブ本体６００からリーダーロッド６１０を切り離すことが容易になる。

【0089】

また、プローブ本体６００及びリーダーロッド６１０は、連結チップ６３３を介して連結されている。連結チップ６３３と、プローブ本体６００及びリーダーロッド６１０とは、積層面に平行な界面において接合されているため、容易に破断しないように強固に連結される。

【0090】

連結チップ６３３の幅は、プローブ本体６００及びリーダーロッド６１０の幅と同一であるが、連結チップ６３３の幅方向において対向する一対の側面には、一対の切り欠き部６３４が形成されている。切り欠き部６３４の形状や形成方法は、図５の切り欠き部６３１（実施の形態１）と同様である。また、連結チップ６３３の厚さは、プローブ本体６００及びリーダーロッド６１０の厚さよりも薄い。このため、連結チップ６３３の断面積は、プローブ本体６００及びリーダーロッド６１０の断面積よりも小さい。さらに切り欠き部６３４によって幅が狭小化され、最小断面積はさらに小さくなり、容易に破断することができる。

【0091】

従って、接合面６３２及び切り欠き部６３４の軸方向Ａの位置を一致させておくことにより、外力を加えたときに、当該位置において破断させることができる。複合プローブ６５は、連結部６３０に接合面６３２及び連結チップ６３３が設けられているため、ガイドユニット３０に対する複合プローブ６５の挿通時には破断せず、リーダーロッド６１０の全体が通過した後に容易に破断可能な連結部６３０を実現することができる。

【0092】

図１３は、複合プローブ６５の製造方法の一例を示した図であり、図中の（ａ）～（ｆ）には、複合プローブ６５の製造プロセスを構成する主な工程が時系列に示されている。複合プローブ６５は、電気めっき法を用いて製造される。まず、プローブ形成用の基板７００上に、連結チップ６３３が電気めっきにより形成される（図１３（ａ））。連結チップ６３３は、一対の切り欠き部６３４を有するようにパターニングされている。

【0093】

次に、フォトレジスト７２１が形成される。フォトレジスト７２１は、基板７００の全面に形成された後に選択的露光及び現像が行われ、プローブ本体６００に対応する領域に開口７２２が形成される。開口７２２内には、連結チップ６３３の上面の左半分及び基板７００の一部が露出する。その後、開口７２２内に金属層７２３が電気めっきにより形成される（図１３（ｂ））。

【0094】

次に、積層面を平坦化させる研磨処理が行われ、連結チップ６３３の上面の左半分に接合された金属層７２３が得られる（図１３（ｃ））。この金属層７２３は、フォトレジスト７２１のパターニングにより、上部ロッド５０１、下部ロッド５０２及び湾曲部５０３を備えたプローブ本体６００となる。

【0095】

その後、フォトレジスト７２１を除去した後、さらにフォトレジスト７２４が形成される。フォトレジスト７２４は、基板７００の全面に形成された後に選択的露光及び現像が行われ、リーダーロッド６１０に対応する領域に開口７２５が形成される。開口７２５内には、連結チップ６３３の上面の右半分及び基板７００の一部が露出する。その後、開口７２５内に金属層７２６が電気めっきにより形成される（図１３（ｄ））。

【0096】

次に、積層面を平坦化させる研磨処理が行われ、連結チップ６３３の上面の右半分に接合されるとともに、接合面６３２においてプローブ本体６００にも接合された金属層７２６が得られる（図１３（ｅ））。この金属層７２６がリーダーロッド６１０となる。

【0097】

その後、フォトレジスト７２４を除去し、さらに基板７００から分離することにより、複合プローブ６５が得られる（図１３（ｆ））。

【0098】

なお、本実施の形態では、連結チップ６３３の幅がプローブ本体６００及びリーダーロッド６１０の幅と同一である例について説明したが、連結チップ６３３の幅は、プローブ本体６００及びリーダーロッド６１０の幅より小さくてもよい。また、プローブ本体６００の形成後にリーダーロッド６１０を形成する複合プローブの製造方法の例について説明したが、リーダーロッド６１０の形成後にプローブ本体６００を形成してもよい。

【0099】

また、本発明によるプローブの取り付け方法は、プローブカード１の製造だけでなく、破損したプローブ５０を交換するプローブカード１の修理にも適用することができる。プローブカード１の修理時には、プローブ５０の長さが摩耗により減少している場合がある。このため、修理時におけるプローブ５０の長さを測定し、プローブ本体６００の長さＬ４が測定した長さに一致する複合プローブ６０をプローブカード１の修理に用いることが望ましい。

【0100】

この場合、プローブ本体６００の長さＬ４が異なる２以上の複合プローブ６０で構成される複合プローブセットを用いることが望ましい。プローブ５０の長さを測定し、複合プローブセットの中から適切な複合プローブ６０を選択すれば、プローブカード１の修理を迅速に行うことができる。

【0101】

複合プローブセットを構成する複合プローブ６０は、その全長、例えば、プローブ本体６００の長さＬ４とリーダーロッド６１０の長さＬ１の和が、互いに一致していることが望ましい。複合プローブ６０の全長を一致させることにより、複合プローブセットの保管及び運搬が容易になるとともに、製造コストを抑制することができる。例えば、図９に示した製造方法を採用する場合、プローブ本体６００の長さが異なれば、（ａ）の製造工程で用いるマスクパターンも異なるが、複合プローブ６０の全長を同一にすることにより、（ｂ）以降の製造工程では同一のマスクパターンを用いることができ、製造コストを抑制することができる。

【符号の説明】

【0102】

１ プローブカード
１０ メイン基板
１０１ 外部端子
１０２ プローブ電極
１０３ 補強板
２０ カードホルダ
２１ ステージ
２１１ 半導体ウエハ
２１２ 電極端子
３０ ガイドユニット
３０１ 上部ガイド板
３０２ 下部ガイド板
３０３ 連結スペーサ
３１１ 上部ガイド孔
３１２ 下部ガイド孔
４０ 取り付けスペーサ
５０ プローブ
５０１ 上部ロッド
５０２ 下部ロッド
５０３ 湾曲部
５１０ ストッパー
６０～６５ 複合プローブ
６００ プローブ本体
６１０ リーダーロッド
６２０ 先端部
６３０ 連結部
６３１，６３４，６３５ 切り欠き部
６３２ 接合面
６３３ 連結チップ
７００ 基板
７０１，７１１，７２１，７２４ フォトレジスト
７０２，７１２，７２２，７２５ 開口
７０３，７１３，７２３，７２６ 金属層

【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】