プローブカード

【課題】プローブに加える荷重を低く維持したまま、狭小の有効スペースでプローブのストローク長さを長くし、かつ、プローブが安定して伸縮動作することができるプローブカードを提供する。
【解決手段】本発明のプローブカード１のプローブ２においては、ばね部として、ドーナツ形状の楕円板状に形成された第１ビーム部４および第２ビーム部５が傾斜配置されている。また、プローブ２は、第１ビーム部４の上端部および第２ビーム部５の下端部をヒンジ部Ｈとして２個のビーム部を連結させ、シングルアームパンタグラフ形状に形成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローブカードに係り、特に、垂直方向に延在するプローブがアレイ配置されるプローブカードに好適に利用できるプローブカードに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、プローブカードに用いられるプローブ（接触子とも言う。）については、主に、水平カンチレバー型プローブと、垂直型プローブとの２種類のプローブが挙げられる。そのうちの垂直型プローブのメリットは、アレイ配置できる点である(特許文献１を参照）。
【０００３】
従来の垂直型プローブにおいては、プローブの高い耐久性と低い接点抵抗とを実現するため、低荷重と高ストロークとの両立が要求されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−５３０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の垂直型プローブにおいては、最近のプローブの狭小化により各プローブ間のピッチ間距離およびプローブの有効スペースが小さくなったため、プローブに加える荷重を低く維持したまま、狭小の有効スペースでプローブのストローク長さを長くすることが難しくなってきたという問題が生じてきた。
【０００６】
したがって、例えば数μｍ〜数十μｍ幅のプローブを１５０μｍ以下のピッチ間隔で配置する状況のようなプローブの有効スペースおよび各プローブ間のピッチ間距離が小さくなる場合であっても、低荷重および長いストローク長を実現し、かつ、安定して伸縮動作する新規な立体形状のプローブを提供する必要が生じてきた。
【０００７】
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、プローブに加える荷重を低く維持したまま、狭小の有効スペースでプローブのストローク長さを長くし、かつ、プローブが安定して伸縮動作することができるプローブカードを提供することを本発明の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達成するため、本発明のプローブカードは、その第１の態様として、接続端子を有する配線板と、所定の幅を有する板形状にそれぞれ形成された第１ビーム部から第ｎビーム部（ｎは２以上の任意の整数である。）までの複数のビーム部を傾斜配置または水平配置し、かつ、配線板の接続端子に直接的または間接的に接続された第１ビーム部から第ｎビーム部までの各端部を各々のヒンジ部として複数のビーム部を順次連結させることにより、単独のまたは連続したシングルアームパンタグラフ形状またはＺ字形状に形成されているばね部を有するプローブとを備えることを特徴としている。
【０００９】
本発明の第１の態様のプローブカードによれば、プローブのばね部が単独のまたは連続したシングルアームパンタグラフ形状またはＺ字形状に形成されているので、狭小の有効スペースでプローブのストローク長さを長くすることができる。また、プローブのばね部を構成する各ビーム部が所定の幅を有する板形状にそれぞれ形成されているので、プローブの収縮時にプローブが不必要に水平方向に動いてしまうことを防止することができる。
【００１０】
本発明の第２の態様のプローブカードは、第１の態様のプローブカードにおいて、ビーム部は、多角形板、円形板、楕円形板その他の一端または両端の幅が中間部の幅よりも狭い板状に形成されていることを特徴としている。
【００１１】
本発明の第２の態様のプローブカードによれば、直線状に形成した各ビーム部を有するプローブよりもその弾性力を大きくすることができる。また、ビーム部の幅を変更することにより、プローブの弾性力の制御を容易にすることができる。
【００１２】
本発明の第３の態様のプローブカードは、第２の態様のプローブカードにおいて、ビーム部は、ドーナツ形状に形成されていることを特徴としている。
【００１３】
本発明の第３の態様のプローブカードによれば、各ビーム部の内部に設けられた孔の大きさによってプローブの弾性力の制御を容易にすることができる。
【００１４】
本発明の第４の態様のプローブカードは、第１から第３のいずれか１の態様のプローブカードにおいて、プローブの接触部として接触対象となる電極パッドに接触するビーム部の接触箇所は、電極パッドと平行に形成されていることを特徴としている。
【００１５】
本発明の第４の態様のプローブカードによれば、電極パッドとの接触面積を大きくすることができる。
【００１６】
本発明の第５の態様のプローブカードは、第１から第４のいずれか１の態様のプローブカードにおいて、プローブは、配線板の接続端子と第１ビーム部との間において配線板から第１ビーム部を電極パッドの配設側に嵩上げする嵩上台を有していることを特徴としている。
【００１７】
本発明の第５の態様のプローブカードによれば、第１傾斜ビーム部が配線板に底付きしてしまうことを抑制することができる。
【００１８】
本発明の第６の態様のプローブカードは、第５の態様のプローブカードにおいて、プローブは、嵩上台から水平方向に延在して形成されており、嵩上台と第１ビーム部の下端とを接続する水平ビーム部を有していることを特徴としている。
【００１９】
本発明の第６の態様のプローブカードによれば、嵩上台と第１傾斜ビーム部との間に水平ビーム部が介在するので、プローブの弾性変形の挙動制御を容易に行なうことができる。
【００２０】
本発明の第７の態様のプローブカードは、第１から第６のいずれか１の態様のプローブカードにおいて、プローブは、上下方向に隣位する各ビーム部の各端部の間を接続しており、柱状に形成されている垂直接続部を有していることを特徴としている。
【００２１】
本発明の第７の態様のプローブカードによれば、各ビーム部の間に垂直接続部が介在することによって各ビーム部との間から界面剥離することを防止することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のプローブカードによれば、プローブのばね部を構成するビーム部の形状、それらの段組形状などを上記の通りにしたので、プローブに加える荷重を低く維持したまま、狭小の有効スペースでプローブのストローク長さを長くし、かつ、プローブが安定して伸縮動作することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施形態のプローブカードの一例を示す斜視図
【図２】本実施形態のプローブカードの一例を示す斜視図
【図３】本実施形態のプローブの一例を示す斜視図
【図４】本実施形態のプローブの一例を示す斜視図
【図５】本実施形態のプローブにおいて垂直接続部を形成した状態の一例を示す斜視図
【図６】本実施形態のプローブの製造方法をＡ〜Ｇの順に示す斜視図および断面図
【図７】本実施形態のプローブの製造方法における嵩上台の形成工程の一例を示す断面図
【図８】本実施形態のプローブの製造方法における嵩上台および水平ビーム部の形成工程の一例を示す断面図
【図９】本実施形態のプローブの製造方法において嵩上台、水平ビーム部および第１傾斜ビーム部の接合方法の一例を示す断面図
【図１０】本実施形態のプローブの製造方法において第１傾斜ビーム部、垂直接続部および第２傾斜ビーム部の接合方法の一例を示す断面図
【図１１】他のプローブの一例を示す斜視図
【図１２】他のプローブの一例を示す斜視図
【図１３】他の実施形態のプローブの一例を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明のプローブカードをその一実施形態により説明する。
【００２５】
本実施形態のプローブカード１は、例えば図１に示すように、接続端子３ａを有する配線板３およびプローブ２を備えている。
【００２６】
本実施形態のプローブ２は、複数のビーム部（例えば４、５など）で構成されたばね部を有する。このばね部においては、図１または図２に示すように、第１ビーム部４から第ｎビーム部（ｎは２以上の任意の整数である。）（部品番号は５、６、またはＮである。）までの複数のビーム部が傾斜配置または水平配置されている。傾斜配置されたビーム部を例えば図１に示すように第２傾斜ビーム部５と称し、水平配置されたビーム部を例えば図３に示すように第２水平ビーム部６と称する。また、このばね部は、配線板３の接続端子３ａに接続された第１ビーム部４から第ｎビーム部Ｎまでの各端部を一体形成された各々のヒンジ部Ｈ（図１参照）として複数のビーム部を順次連結させることにより、シングルアームパンタグラフ形状に形成されている。このばね部は、図３または図４に示すように、Ｚ字形状に形成されていても良い。また、ばね部のシングルアームパンタグラフ形状またはＺ字形状は、図１または図３に示すように単独であっても良いし、図２または図４に示すように連続しても良い。
【００２７】
ビーム部（例えば４）は、所定の幅を有する板形状にそれぞれ形成されている。このビーム部（例えば４）は、多角形板、円形板、楕円形板その他の一端または両端の幅が中間部の幅よりも狭い板状に形成されていることが好ましい。また、このビーム部（例えば４）は、ドーナツ形状に形成されていることがなお好ましい。
【００２８】
ビーム部の接触箇所（例えば５ａ、６ａ、Ｎａ）は、図１、図３または図４に示すように、プローブ２の接触部として接触対象となる電極パッド（図示せず）に接触する。このビーム部の接触箇所（例えば５ａ、６ａ、Ｎａ）は、電極パッドと平行に形成されていることが好ましい。
【００２９】
第１傾斜ビーム部４は、配線板３の接続端子３ａに対して直接的に接続されていても良いし、間接的に接続されていても良い。例えば、プローブ２は、図２または図４に示すように、配線板３の接続端子３ａと第１ビーム部４との間に、金属製の嵩上台８を有していても良い。この嵩上台８は、配線板３から第１ビーム部４を電極パッドの配設側（上方）に嵩上げするものであって、第１傾斜ビーム部４と配線板３の接続端子３ａとを間接的に接続する。
【００３０】
また、プローブ２は、図３または図４に示すように、水平ビーム部９を有していても良い。この水平ビーム部９は、嵩上台８から水平方向に延在して形成されており、嵩上台８と第１ビーム部４の下端とを接続するものである。
【００３１】
さらに、プローブ２は、図５に示すように、垂直接続部２５を有していても良い。垂直接続部２５は、柱状に形成されており、上下方向に隣位する各ビーム部の各端部の間、例えば、第１傾斜ビーム部４の上端と第２ビーム部５（または６）の下端との間に介在している。
【００３２】
本実施形態のプローブカード１のプローブ２は種々の方法で形成することができる。例えば、本実施形態のプローブ２は、必須の工程として、図６Ａに示すような穴１０ａの内部に第１傾斜ビーム部４がめっき形成される第１レジストめっき型の形成、図６Ｂに示すような第１傾斜ビーム部４のめっき形成、図６Ｃに示すような第１レジストめっき型の除去、図６Ｄに示すような上面が平らな第１レジスト埋込台座の形成、図６Ｅに示すような穴１５ａの内部に第２傾斜ビーム部５がめっき形成される第２レジストめっき型の形成、図６Ｆに示すような第２ビーム部５（または６）のめっき形成および図６Ｇに示すようなレジストの除去を経て、形成される。
【００３３】
また、本実施形態のプローブ２は、任意の追加工程として、図７に示すような第１レジストめっき型の形成前に嵩上台８用レジストめっき型２０および嵩上台８のめっき形成、図８および図９に示すような第１レジストめっき型の形成前に水平ビーム部９用レジストめっき型２１および水平ビーム部９めっきの形成ならびに図１０に示すような垂直接続部２５のめっき形成を経て、形成されていても良い。
【００３４】
次に、本実施形態のプローブカード１の作用を説明する。
【００３５】
本実施形態のプローブカード１において、プローブ２のばね部は、例えば図１に示すように、複数のビーム部４、５を上下に段組することにより、単独の（または図２のように連続した）シングルアームパンタグラフ形状（または図３または図４に示すＺ字形状）に形成されている。そのため、狭小の有効スペースでプローブ２のストローク長さを長くすることができる。
【００３６】
前述の各ビーム部（例えば４、５）は、所定の幅を有する板形状にそれぞれ形成されている。そのため、図１１または図１２に示すような直線状またはＣ形状のビーム部（例えば４、５）を組み合わせてなるプローブ２とは異なり、プローブ２の収縮時にプローブ２が不必要に水平方向に動いてプローブの伸縮動作の挙動を乱してしまうことを防止することができる。
【００３７】
また、ビーム部は、図１３に示すように、多角形板、円形板、楕円形板その他の一端または両端の幅が中間部の幅よりも狭い板状に形成されていることが好ましい。この場合、図１１または図１２に示すような幅の狭い線状またはＣ形状のビーム部（例えば４、５）を有するプローブ２よりもその弾性力を大きくすることができる。また、ビーム部の中間部の幅を上下両端の幅よりも大きくすることにより、プローブ２のばね部の収縮量に応じて弾性力を大きくさせるといったようなプローブ２の弾性力の制御を容易にすることができる。
【００３８】
特に、図１から図４に示すように、ビーム部がドーナツ形状に形成されていることがより好ましい。こうすれば、各ビーム部の内部に設けられた孔の大きさによってプローブ２に印加された低荷重により生じるプローブ２の弾性力を減少方向に調整することが容易になるので、プローブ２の全幅を大きくしてもプローブ２が生じる弾性力を小さくすることができる。これにより、プローブ２の全幅の拡大によるプローブ２の収縮方向への挙動安定性を向上させるとともに、プローブ２の弾性力の制御を容易にすることができる。
【００３９】
また、例えば、図１の第２ビーム部５（または６）の上端のように、ビーム部の接触箇所（例えば５ａ、６ａ、Ｎａ）は、電極パッドと平行に形成されていることが好ましい。これにより、電極パッドとの接触面積を大きくすることができる。
【００４０】
また、プローブ２は、図２または図４に示すように、嵩上台８を有していることが好ましい。嵩上台８を形成することにより、第１傾斜ビーム部４が配線板３に早期に底付きしてしまうことを抑制することができる。
【００４１】
嵩上台８を形成する場合、プローブ２には水平ビーム部９が形成されていることが好ましい。水平ビーム部９が変形してもビーム部の接触箇所（例えば５ａ、６ａ、Ｎａ）の位置が左右にずれることが少ないので、プローブ２の弾性力を水平ビーム部９の追加により制御しつつ、プローブ２の弾性変形の挙動制御を容易に行なうことができる。
【００４２】
さらに、このプローブ２には、図５に示すように、垂直接続部２５が形成されていることが好ましい。各ビーム部（例えば４、５）の間に垂直接続部２５が介在することによって各ビーム部（例えば４、５）の間から界面剥離することを防止することができる。
【００４３】
すなわち、本実施形態のプローブカード１によれば、プローブ２のばね部を構成するビーム部の形状、それらの段組形状などを上記の通りにしたので、プローブ２に加える荷重を低く維持したまま、狭小の有効スペースでプローブ２のストローク長さを長くし、かつ、プローブ２が安定して伸縮動作することができるという効果を奏する。
【００４４】
なお、本発明は、前述した実施形態などに限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１プローブカード
２プローブ
３配線板
４第１傾斜ビーム部
５第２傾斜ビーム部
６第２水平ビーム部
７第３傾斜ビーム部
８嵩上台
９水平ビーム部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続端子を有する配線板と、
所定の幅を有する板形状にそれぞれ形成された第１ビーム部から第ｎビーム部（ｎは２以上の任意の整数である。）までの複数のビーム部を傾斜配置または水平配置し、かつ、前記配線板の接続端子に直接的または間接的に接続された前記第１ビーム部から前記第ｎビーム部までの各端部を各々のヒンジ部として前記複数のビーム部を順次連結させることにより、単独のまたは連続したシングルアームパンタグラフ形状またはＺ字形状に形成されているばね部を有するプローブと
を備えることを特徴とするプローブカード。
【請求項２】
前記ビーム部は、多角形板、円形板、楕円形板その他の一端または両端の幅が中間部の幅よりも狭い板状に形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のプローブカード。
【請求項３】
前記ビーム部は、ドーナツ形状に形成されている
ことを特徴とする請求項２に記載のプローブカード。
【請求項４】
前記プローブの接触部として接触対象となる電極パッドに接触する前記ビーム部の接触箇所は、前記電極パッドと平行に形成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のプローブカード。
【請求項５】
前記プローブは、前記配線板の接続端子と前記第１ビーム部との間において前記配線板から前記第１ビーム部を前記電極パッドの配設側に嵩上げする嵩上台を有している
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のプローブカード。
【請求項６】
前記プローブは、前記嵩上台から水平方向に延在して形成されており、前記嵩上台と前記第１ビーム部の下端とを接続する水平ビーム部を有している
ことを特徴とする請求項５に記載のプローブカード。
【請求項７】
前記プローブは、上下方向に隣位する前記各ビーム部の各端部の間を接続しており、柱状に形成されている垂直接続部を有している
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のプローブカード。

【図１】