電気的接続装置及びその調整方法
【課題】電気的接続装置の組み立て及び位置調整を容易にして、電気的接続装置を廉価にすることにある。
【解決手段】電気的接続装置は、第１、第２及び第３の板状部材を、第１の板状部材が第２及び第３の板状部材の間になるように重ね合わせ、第２の板状部材を調整装置により第１の板状部材に対し変位させることにより、電気的接続装置に取り付けられる光照射装置を位置決めるべく第２の板状部材に設けられた位置決め穴又は位置決めピンと、第３の板状部材の下側に設けられたプローブ組み立て体の針先位置との相対的な位置合わせをする。
【解決手段】電気的接続装置は、第１、第２及び第３の板状部材を、第１の板状部材が第２及び第３の板状部材の間になるように重ね合わせ、第２の板状部材を調整装置により第１の板状部材に対し変位させることにより、電気的接続装置に取り付けられる光照射装置を位置決めるべく第２の板状部材に設けられた位置決め穴又は位置決めピンと、第３の板状部材の下側に設けられたプローブ組み立て体の針先位置との相対的な位置合わせをする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路を備えるウエーハ、ＴＡＢ、ＦＰＣ等の電気的試験に用いられる電気的接続装置及びその調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエーハ（すなわち、被検査体）に作り込まれた多数の半導体集積回路は、それぞれがチップに分離されるに先立って仕様書通りに製造されているか否かの試験（すなわち、検査）を受ける。この電気的試験には、半導体集積回路の電極に接続される電気的試験用プローブを備える電気的接続装置が用いられ、被検査体は該電気的接続装置を介して試験装置の電気回路に接続される。
【０００３】
前記した半導体集積回路の１つとして、フォトダイオードのような多数の受光素子を有する受光領域をチップ領域に備えるＣＭＯＳイメージセンサのような集積回路がある。そのような受光領域を備える集積回路においては、試験すべきチップ領域の受光領域にレーザ光線のような試験用光線を照射した状態での試験、すなわち光照射試験が行われる。
【０００４】
電気的接続装置は、これが被検査体の上方に位置するように、予め試験装置に取り付けられている。被検査体と電気的接続装置とは、被検査体が試験装置に配置された後、相寄る方向（上下方向）に相対的に移動されて、電気的接続装置の下側に備えられたプローブの下端、すなわち針先が被検査体の電極に押圧される。
【０００５】
このとき針先を被検査体の電極に正確に接触させるべく、電気的接続装置と被検査体との相対的移動に先だって、電気的接続装置及び被検査体は、左右方向と、前後方向と、上下方向を軸線とする回転方向とに、すなわち二次元的に移動される。これにより、プローブの針先位置と被検査体の電極とが二次元的に位置合わせされる。
【０００６】
また、光照射試験に用いられる電気的接続装置は、上下方向に貫通した開口を備え、また試験用光線を照射する光照射装置は、前記開口の上方に配置されるように電気的接続装置に予め取り付けられている。これにより、光照射装置の試験用光線は、電気的接続装置の開口を通して、該開口の下方に置かれた被検査体に照射される。このとき試験用光線が各受光領域の全ての受光素子に均一に照射されるように、予め光照射装置が被検査体に対して二次元的に位置決めされる。
【０００７】
したがって、光照射装置は、被検査体の電極に対して二次元的に位置合わせされる針先と所定の位置関係を満たすよう二次元的に位置決めて電気的接続装置に取り付けられる。これにより、受光領域と電極とが一定の位置関係でウエーハに作り込まれていることと相まって、前記電極に位置合わせされた針先と所定の位置関係を有する光照射装置から照射される光線は、受光領域に正確に照射される。
【０００８】
上記したように、光照射装置が針先と所定の位置関係を満たすように電気的接続装置に取り付けられる必要があることから、光照射装置は下側に複数の位置決めピンを備え、また電気的接続装置はそれらの位置決めピンが嵌合される複数の位置決め穴を備える。光照射装置は、これらの位置決め穴と位置決めピンにより電気的接続装置に対して位置決められる。したがって、針先と光照射装置との二次元的な位置関係は、電気的接続装置において、針先と位置決め穴との位置精度により定まる。
【０００９】
電気的接続装置のプローブの針先と、位置決め穴との位置精度を高めるべく、従来の電気的接続装置は、図７に示すように、以下の方法により調整されていた。
【００１０】
従来の電気的接続装置２００は、図７（Ａ）に示すように、補強板２０２と、補強板２０２の下側に取り付けられた配線基板２０４と、配線基板２０４の下側に取り付けられたプローブ組立体２０６とを含む。
【００１１】
補強板２０２は、これを上下方向に貫通する貫通穴２０８と、開口２１０とを備える。貫通穴２０８は、光照射装置（図示しない）が位置決めて取り付けられる位置決め穴として作用し、また開口２１０は、前記光照射装置からの試験用光線を通す通路として作用する。
【００１２】
配線基板２０４は、これを上下方向に貫通する貫通穴２１２と、開口２１４とを備える。貫通穴２１２は、補強板２０２の貫通穴２０８と同一の断面形状を有しかつ２次元的に同一位置に位置している。開口２１４は、開口２１０と対向しており、試験用光線を通す通路として作用する。
【００１３】
プローブ組立体２０６は、配線基板２０４に取り付けられた針押さえ２１６と、針押さえ２１６に接着剤により固着された複数のプローブ２１８とを備える。針押さえ２１６は開口２２０を備える。開口２２０は、開口２１０及び２１４と対向しており、試験用光線を通す通路として作用する。プローブ２１８は、その針先２２２が下方となる状態に、その後端を配線基板２０４の下面に設けられた電極（図示しない）に半田付けされている。
【００１４】
電気的接続装置の調整には、取り付け治具２２４と、ガイド治具２２６とが用いられる。取り付け治具２２４は、これを上下方向に貫通する貫通穴２３０と、針先２２２が嵌合される穴２２８とを含む。貫通穴２３０は、貫通穴２０８及び２１２と同一の断面形状を有しかつ２次元的に同一位置に位置する。ガイド治具２２６は、貫通穴２０８、２１２、２３０に挿通されるガイドピン２３２を含む。
【００１５】
電気的接続装置の組み立て及び調整は、図７（Ｂ）に示すように、以下のように行われる。
【００１６】
先ず、ガイドピン２３２に取り付け治具２２４の貫通穴２３０が通されてガイド治具２２６に取り付け治具２２４が配置される。
【００１７】
次いで取り付け治具２２４の穴２２８に針先２２２を勘合させた状態に取り付け治具２２４の斜面にプローブ２０６が並べられる。
【００１８】
次いで、針押さえ２１６が取り付け治具２２４及びプローブ２０６の上に配置されて、プローブ２０６が針押さえ２１６に接着されることにより、プローブ組立体２０６が形成される。
【００１９】
次いで、ガイドピン２３２に貫通穴２１２及び２０８が通されるように、配線基板２０４及び補強板２０２が支持組立体２３４としてプローブ組立体２０６の上に配置される。
【００２０】
次いで、プローブ組立体２０６と支持組立体２３４とが接着される。次いで、取り付け治具及びガイド治具が取り外された後、プローブが針先と反対の後端において配線基板２０４に半田付けされる。
【００２１】
上記の工程において、ガイドピン２３２が貫通穴２０８、２１２及び２３０に通されて補強板２０２、配線基板２０４及び取り付け治具２２４が重ね合わされるから、補強板２０２、配線基板２０４及び取り付け治具２２４は２次元的に位置決めされる。
【００２２】
このような電気的接続装置おいては、針先２２２が取り付け治具２２４の穴２２８に嵌合された状態で、取り付け治具２２４が配線基板２０４及び補強板２０２に位置決めされて重ね合わされる。したがって、針先２２２は、配線基板２０４、ひいては補強板２０２に対して位置決められて配線基板２０４に取り付けられる。これにより、針先２２２と補強板２０２の貫通穴２０８とが所定の位置関係を満たす。
【００２３】
しかし、上記のように、電気的接続装置の組み立て及び位置調整時に、針先を位置決めして電気的接続装置を組み立てる方法では、ガイドピン及びこれが通される各位置決め穴が高精度に形成される必要があるから、プローブ組立体や配線基板等の各部品、ひいては電気的接続装置を製作する費用及び工数が甚大になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
本発明の目的は、電気的接続装置の組み立て及び位置調整を容易にして、電気的接続装置を廉価にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明に係る電気的接続装置は、左右方向及び前後方向に延びる第１の板状部材と、左右方向又は前後方向に相対的に移動可能に前記第１の板状部材の上側に配置された第２の板状部材と、前記第１の板状部材の下側に移動不能に配置された第３の板状部材と、前記第３の板状部材の下側に移動不能に配置されたプローブ組立体と、前記第１の板状部材及び前記第２の板状部材を左右方向又は前後方向に相対的に移動させる調整装置とを含む。
【００２６】
前記第２の板状部材は、上方に開放する第１の穴又は上方に突出するピンを備える。前記プローブ組立体は、針先を有する複数のプローブを備え、前記針先が下方となる状態に前記第３の板状部材に配置されている。
【００２７】
前記第１、第２及び第３の板状部材及び前記プローブ組立体は、これらを上下方向に貫通する開口を備えていてもよい。前記調整装置は、少なくとも一つの調整機構を備えていてもよく、該調整機構は、前記第２の板状部材を上下方向に貫通する第２の穴と、該第２の穴の内壁の一部に当接された当接部を備える調整部材であって、前記当接部を介して前記穴の内壁を左右方向又は前後方向に押圧すべく下方に押圧される調整部材とを有していてもよい。
【００２８】
前記調整機構は、さらに、前記調整部材の下側に配置された弾性部材であって、前記調整部材を上方に付勢する弾性部材と、該弾性部材及び前記調整部材を貫通して前記第１の板状部材に螺合されたねじ部材であって、前記調整部材を下方に押圧するねじ部材とを有していてもよい。
【００２９】
前記調整装置は、左右方向及び前後方向のいずれか一方に間隔を置いた一対の第１の調整機構であって、各調整機構が前記第１及び第２の板状部材を相対的に左右方向及び前後方向の他方に移動させる一対の第１の調整機構と、前記第１及び第２の板状部材を相対的に左右方向及び前後方向の一方に移動させる第２の調整機構とを備えていてもよい。さらに、電気的接続装置は、前記第１及び第２の板状部材を移動不能に結合させる複数の結合手段を含んでいてもよい。
【００３０】
本発明に係る電気的接続装置の調整方法は、前記したような電気的接続装置を組み立てる組み立て工程と、前記組み立てられた電気的接続装置において、前記第１及び第２の板状部材を左右方向又は前後方向に相対的に移動させる調整工程とを含む。
【００３１】
前記第１、第２及び第３の板状部材及び前記プローブ組立体は、これらを上下方向に貫通する開口を備えていてもよく、前記調整工程は、前記開口の中又は開口の上方に置かれる基準部を備える調整治具を前記第１の穴又はピンにより位置決めて、取り外し可能に第２の板状部材に取り付けること、前記基準部と前記プローブのうち少なくとも１つのプローブの前記針先とが所定の位置関係に置かれるように前記第１の板状部材及び前記第２の板状部材を左右方向又は前後方向に相対的に移動させることを含んでいてもよい。
【００３２】
前記調整方法は、前記調整行程の後、前記第１及び第２の板状部材を複数の結合手段により移動不能に及び解除可能に結合させることを含んでいてもよい。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、電気的接続装置に組み立てた後に、プローブの針先と、光照射装置に対する位置決め穴又は位置決めピンとの位置関係を容易に調整することができるから、電気的接続装置の組み立て時に、精度の高い貫通穴のような位置合わせ手段を必要としない。これにより、電気的接続装置を簡易かつ廉価に作製できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る電気的接続装置の一実施例を示す正面図である。
【図２】図１における電気的接続装置を示す図であって、（Ａ）は電気的接続装置の平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の２Ｂ−２Ｂ線に沿って得た断面図である。
【図３】図２における３の拡大図である。
【図４】電気的接続装置の調整について示す図２（Ｂ）と同様の図であって、（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、調整前の電気的接続装置及び調整後の取り付け治具が取り付けられた電気的接続装置を示す図である。
【図５】図４（Ｂ）における取り付け治具を取り付けた電気的接続装置を示す平面図である。
【図６】本発明に係る電気的接続装置の調整機構の他の実施例を示す拡大図である。
【図７】従来の電気的接続装置の調整方法を説明する図であって、（Ａ）は、電気的接続装置、取り付け治具及びガイド治具を示し、（Ｂ）は、ガイド治具に取り付け治具、プローブ組立体及び支持組立体を重ねる状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
[用語について］
【００３６】
本発明においては、図２（Ａ）において、左右方向を左右方向（Ｘ方向）といい、上下方向を前後方向（Ｙ方向）といい、紙背方向を上下方向（Ｚ方向）という。
【００３７】
しかし、本発明でいう上記の各方向は、それぞれ、電気的接続装置を組み付けた試験装置に受けられる被検査体の姿勢により現実の各方向と異なる。例えば、本発明における上下方向は、試験装置に配置された被検査体の姿勢に応じて、上記上下方向が現実の上下方向、水平方向、水平方向に対し傾斜する斜めの方向、及び上記上下が逆となる方向となるように使用してもよい。また、左右方向及び前後方向は、ＸＹ面内で回転して使用してもよい。
【００３８】
図１を参照するに、試験装置１０は、半導体ウエーハに形成された複数のチップ領域を平板状被検査体１２とし、それらの被検査体１２を一回で、又は複数回に分けて試験する電気的試験に用いられる。
【００３９】
各チップ領域は、複数の撮像素子を備えたＣＭＯＳイメージセンサのような集積回路である。また、各チップ領域は、複数の電極１２ａを上面に有すると共に、前記した複数の受光素子の受光面を上面に露出した受光領域１２ｂを上面中央部に有する。被検査体１２は、受光領域を有する集積回路チップが実装されたＦＰＣのような配線シートであってもよい。
【００４０】
試験装置１０は、電極１２ａ及び受光領域１２ｂが上方に向けられた状態に被検査体１２を取り外し可能に保持するチャックトップ１４と、チャックトップ１４の上方に配置されて、チャックトップ１４の上に載置された被検査体１２と試験用の電気回路とを電気的に接続する電気的接続装置１６と、電気的接続装置１６の上方に配置されて、試験用光線を受光領域１２ｂに向けて照射する光照射装置１８とを含む。
【００４１】
電気的接続装置１６は、試験装置（図示せず）と被検査体１２に介在して、試験装置及び被検査体１２に試験信号を伝達する。試験のための試験信号は、応答信号を得るべく被検査体１２（集積回路）に供給する駆動信号（電圧、電流）と、その駆動信号に対する被検査体１２（集積回路）からの前記応答信号とを含む。
【００４２】
チャックトップ１４は、既知の検査ステージに備えられたものであり、また被検査体１２を解除可能に保持する上面を有する。チャックトップ１４への被検査体１２の保持は、例えば真空吸着とすることができる。
【００４３】
チャックトップ１４と電気的接続装置１６とは、Ｘ方向及びＹ方向へ延びるＸＹ面内、並びにＸＹ面に垂直のＺ方向の３方向に三次元的に相対的に移動されると共に、Ｚ方向へ伸びるθ軸線の周りに角度的に相対的に回転される。一般的には、チャックトップ１４が電気的接続装置１６に対し、三次元的に移動されると共に、θ軸線の周りに角度的に回転される。
【００４４】
光照射装置１８は、電気的接続装置１６に支持された門型の光源ホルダ１９に取り付けられている。光源ホルダ１９は、Ｘ方向又はＹ方向に間隔をおいて下方に延びる複数の位置決めピン２１が電気的接続装置１６の位置決め穴４４に差し込まれていることにより、電気的接続装置に対しＸＹ面内で所定の位置関係に維持されている。このため、光照射装置１８も、電気的接続装置に対しＸＹ面内で所定の位置関係に維持されている。
【００４５】
電気的接続装置１６は、その中央に上下方向に貫通する開口２０を備える。光照射装置１８は、チャックトップ１４に載置された被検査体１２の受光領域１２ｂに開口２０を通して試験用光線２２を照射するように、電気的接続装置１６に対し位置決められている。
【００４６】
電気的接続装置１６は、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第１の板状部材、すなわち補強板３０と、補強板３０の上面に取り付けられた第２の板状部材、すなわち調整板３２と、補強板３０の下面に取り付けられた第３の板状部材、すなわち配線基板３４と、配線基板３４の下側に取り付けられたプローブ組立体３６と、補強板３０に対する調整板３２のＸＹ面内における位置を調整する調整装置３８とを含む。
【００４７】
補強板３０及び調整板３２は、平坦な上面及び下面を有する。調整板３２は、補強板３０にＸＹ面内で移動可能に取り付けられている。配線基板３４及びプローブ組立体３６は、それぞれ、補強板３０及び配線基板３４に移動不能に取り付けられている。
【００４８】
補強板３０、調整板３２、配線基板３４及びプローブ組立体３６は、それぞれ上下方向に貫通した第１、第２、第３及び第４の開口を備え、これら第１乃至第４の開口が電気的接続装置１６の開口２０として作用する。
【００４９】
補強板３０及び調整板３２は、ステンレス板のような金属材料で作製されており、また複数の結合手段４０により解除可能に結合されている。各結合手段４０は、調整板３２を上下方向に貫通した貫通穴４０ａと、補強板３０に設けられたねじ穴４０ｃと、貫通穴４０ａに挿通されて補強板３０に螺合されたねじ部材４０ｂとを備える。
【００５０】
図示の例では、ねじ部材４０ｂが締められることにより、補強板３０及び調整板３２は、移動不能に結合されている。しかし、調整板３２及び補強板３０は、ねじ部材４０ｂが締められるまでは、ＸＹ面内で二次元的に相対的に移動可能である。
【００５１】
調整板３２は、上方に開放する複数の第１の穴、すなわち位置決め穴４４を備え、位置決め穴４４は光照射装置１８の位置決めピン２１が勘合される。これにより、光照射装置１８は、調整板３２の上側に位置決めて取り付けられる。しかし、位置決めピン２１と位置決め穴４４とを上記と逆に調整板３２及び光照射装置１８に設けてもよい。
【００５２】
図示の例では、補強板３０及び配線基板３４は、それぞれ、位置決め穴４４よりも大きな貫通穴４６及び４８を位置決め穴４４の下側に備える。貫通穴４６及び４８は、光照射装置１８の位置決めピン２１が位置決め穴４４の上下方向の長さ寸法より長い場合に、その位置決めピン２１の逃げ穴として作用する。
【００５３】
配線基板３４は、ガラス入りエポキシ樹脂のような電気的絶縁樹脂により円板状に製作された公知の印刷配線基板である。そのような配線基板３４は、前記した試験用電気回路に対する試験信号の受け渡しをするように前記試験用電気回路に電気的に接続される複数の第１の端子（図示せず）を上面外周縁部に有し、それらの端子に接続された複数の導電路（図示せず）を内部に有する。また、配線基板３４は、プローブ組立体３６に電気的に接続される複数の第２の端子（図示せず）を下面に有し、各第２の端子は前記導電路に電気的に接続されている。
【００５４】
プローブ組立体３６は、配線基板３４の下側に移動不能に組み付けられた針押さえ５０と、針押さえ５０の下側に配置されたプローブ５２とを備える。プローブ５２は、タングステンのような硬質の金属細線から形成されたニードルタイプの針であり、また電極１２ａに接触される針先５４を先端部に、配線基板３４の第２の電極に接続されたプローブ後端部５６を後端部に有する。
【００５５】
しかし、プローブ組立体３６は、配線基板３４の下面に配置された円形平板状のプローブ基板と、該プローブ基板の下面に片持ち梁状に取り付けられた複数のプローブとを備えるものであってもよい。そのようなプローブは、板状に形成されたブレードタイプのプローブであってもよい。
【００５６】
電気的接続装置１６においては、プローブ組立体３６及び配線基板３４が、それぞれ、配線基板３４及び補強板３０に移動不能に取り付けられているから、調整板３２が補強板３０に対して移動すると、調整板３２がプローブ組立体３６に対してＸＹ面内で移動することになる。
【００５７】
すなわち、調整板３２が補強板３０に対してＸＹ面内で移動されると、調整板３２の位置決め穴４４がプローブ５２の針先５４に対し２次元的に移動し、これにより位置決め穴４４と針先５４との位置関係が２次元的に調整される。
【００５８】
調整装置３８は、図示の例では、矩形の開口２０の左右方向に延びる一辺の外側縁部に左右方向に離間して置かれた一対の第１の調整機構６２，６２と、矩形の開口２０の前後方向に延びる一辺の外側縁部に置かれた第２の調整機構６４とを含む。しかし、調整装置３８は１つの第１の調整機構６２を含むだけでもよい。
【００５９】
各第１の調整機構６２は、調整板３２を補強板３０に対し前後方向へ移動させる。したがって、両第１の調整機構６２を機能させることにより、補強板３０及び調整板３２は、相対的に前後方向へ移動され、また第１の調整機構６２のいずれか一方のみを機能させることにより、又は両第１の調整機構６２の調整量に差を持たせることにより、調整板３２を補強板３０に対し上下方向へ延びる仮想的な軸線の周りに角度的に回転させることができる。
【００６０】
調整装置３８は、調整板３２を補強板３０に対し左右方向へ移動させる１つの第２の調整機構６４を含む。しかし、調整装置３８が少なくとも２つの調整機構を備えれば、上記した２つの第１の調整機構６２と同様に、調整板３２を補強板３０に対し二次元的に移動させることができる。
【００６１】
調整機構６２，６４は、図３に示すように、上方に開放するように調整板３２に形成された第２の穴、すなわち穴６６と、穴６６の中に配置された調整部材６８と、調整部材６８の下側に配置された厚い板状の弾性部材７０と、調整部材６８及び弾性部材７０を貫通して補強板３０に螺合されたねじ部材７２とを含む。
【００６２】
穴６６は、補強板３０に対する調整板３２の移動方向（前後方向又は左右方向）へ延びる斜め上向きの傾斜面７４を備える。調整部材６８は、傾斜面７４に平行な斜め下向きの傾斜面７６を備える。傾斜面７６と傾斜面７４とは当接されている。
【００６３】
弾性部材７０は、エラストマのような弾性材料で製作されているから、調整部材６８を上方に付勢する。ねじ部材７２は、調整部材６８を貫通して、補強板３０に設けられたねじ穴７１に螺合されている。したがって、ねじ部材７２がねじ穴７１にねじ込まれると、調整部材６８が下方に変位される。弾性部材７０は、コイルバネのような弾性部材であってもよく、この場合、ねじ部材７２がコイルバネの中央に挿通される。
【００６４】
調整機構６２（又は６４）において、調整部材６８がねじ部材７２により下方に変位されると、調整部材６８は弾性部材７０を圧縮変形させつつ、ねじ部材７２の軸線に沿って下方に変位される。これにより、調整板３２は、穴６６の傾斜面７４を調整部材６８の傾斜面７６により、前後方向（又は左右方向）の一方に押圧されて、補強板３０に対し移動される。このとき、傾斜面７６は、穴６６の傾斜面７４に当接して調整板３２を押圧する当接部として作用する。
【００６５】
図示の例では、穴６６及び調整部材６８が、それぞれ、上向きの傾斜面７４及び下向きの傾斜面７６を備えるが、穴６６及び調整部材６８のいずれか一方は前記した傾斜面を備え、他方は傾斜面を備えなくともよい。この場合、穴６６及び調整部材６８の他方の一部が穴６６及び調整部材６８のいずれか一方の傾斜面に当接することにより、調整板３２は前後方向（又は左右方向）に押圧される。また、そのような傾斜面に代えて、穴６６及び調整部材６８の一方は、穴６６及び調整部材６８の他方の一部に線接触する斜め上向き又は斜め下向きの傾斜辺のような凸部を備えていてもよい。
【００６６】
補強板３０に対する調整板３２の移動量は、ねじ穴７１へのねじ部材７２のねじ込み量により、調整することができる。
【００６７】
次に、図４に示す電気的接続装置１６の調整方法について以下に説明する。
【００６８】
電気的接続装置１６の調整には、調整治具８０と、カメラ９０とを用いる。調整治具８０は、治具本体８２と、治具本体８２の外側に位置する複数の位置決めピン８４とを含む。位置決めピン８４の間隔及び寸法は、光源ホルダ１９の位置決めピン２１の間隔及び寸法に正確に一致されている。調整治具８０を電気的接続装置１６に取り付けるとき、位置決めピン８４は調整板３２の位置決め穴４４に嵌合される。
【００６９】
治具本体８２は、図示の例では、開口２０の中に配置される中央部分８６を備えるが、中央部８６は、開口２０の上方に配置されてもよい。中央部分８６は、位置決めピン８４に対して所定の位置関係を有する基準部８８を備える。基準部８８は、例えば、位置決めピン８４が位置決め穴４４に嵌合されて、治具本体８２が電気的接続装置１６に取り付けられた状態において、全てのプローブ５２の針先５４の位置領域の中心に対応する箇所に設けることができる。
【００７０】
基準部８８は、図示の例では、中央部分８６を上下方向に貫通する貫通穴であるが、中央部の下面に形成された十字状のマークのような基準マークであってもよい。
【００７１】
調整は、カメラが撮影する画像をディスプレイに映し出して、その画像を見ながら行われる。ディスプレイには、針先５４の位置領域の中心を表す十字線であって、基準部８８を一致させるための基準となる少なくとも１つの十字線が映し出されている。カメラ９０は、電気的接続装置１６の開口２０の下方におかれ、基準部８８及び針先５４の位置領域を観察することができる。
【００７２】
先ず、図４（Ａ）に示すように、補強板３０、調整板３２、配線基板３４及びプローブ組立体３６を結合して電気的接続装置１６が組み立てられ、その後、調整治具８０が電気的接続装置１６に上記したように取り付けられる。
【００７３】
次いで、複数のプローブ５２のうち、いくつかの針先５４の座標位置がカメラ９０を介して求められて、その求められた座標位置から針先５４の位置領域の中心が導かれる。その針先５４の位置領域の中心に対応する箇所が十字線としてディスプレイに映し出される。
【００７４】
上記２つの工程に先立って、並行して、又は後、ねじ部材４０ｂ及び７２のそれぞれが緩められる。これにより、調整板３２は補強板３０に対し二次元的に移動可能になる。
【００７５】
次いで、調整板３２が補強板３０に対し、図４において左方に移動される。これにより、調整治具８０は、基準部８８が、いくつかの針先５４から導かれる、全てのプローブ５２の針先の位置領域の中心（すなわち、前記十字線）を経て上下方向に延びる仮想的な基準線９２に対し左方に位置ずれした状態におかれる。
【００７６】
次いで、図４（Ｂ）及び図５に示すように、基準部８８が基準線９２（すなわち、前記十字線）と重なるまで、補強板３０に対して右方向へ移動される。このとき、調整機構６４のねじ部材７２がねじ穴７１にねじ込まれることにより、調整部材６８が傾斜面７４を右方向に押圧して、調整板３２、ひいては調整治具８０を補強板３０に対し右方向に移動させる。
【００７７】
基準部８８と基準線９２（すなわち、前記十字線）とが重なる状態になると、基準線９２（すなわち、前記十字線）が針先５４から導かれているから、針先５４と、基準部８８を有する調整治具８０との位置関係が調整され、ひいては、針先５４と、調整治具８０の位置決めピン８４が勘合された調整板３２の位置決め穴４４とが位置合わせされる。
【００７８】
その後、針先５４と、位置決め穴４４とが位置合わせされた状態で結合手段４０により、調整板３２が補強板３０に移動不能に結合される。しかし、調整板３２と補強板３０とは、複数の調整機構６４により結合されているから、結合手段４０を省略してもよい。
【００７９】
図６を参照するに、電気的接続装置１００は、調整機構６２（又は６４）に代えて複数の調整機構１０２を含む。各調整機構１０２は、補強板３０の端部に取り付けられた板状部材１０４と、板状部材１０４を左右方向（又は前後方向）に貫通するねじ穴１０６と、ねじ穴１０６に螺合されるねじ部材１０８とを備える。
【００８０】
板状部材１０４は補強板３０から立ち上がる状態に補強板３０の端部に取り付けられており、ねじ穴１０６は調整板３２の端部と概ね同一の高さに位置するように板状部材１０４に形成されている。ねじ部材１０８をねじ穴１０６にねじ込むと、ねじ部材１０８の端部（図示の例では右端）が調整板３２の端面を押圧して、調整板３２が補強板３０に対して右方向に移動される。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
上記の電気的接続装置１６において、調整板３２及び調整部材６８のいずれか一方をその傾斜面又は傾斜部の傾斜角度が異なる他の調整板３２又は調整部材６８に変更することにより、下方へのねじ部材７２の変位量に対する、補強板３０に対する調整板３２の移動量を変更することができる。
【００８２】
本発明に係る電気的接続装置は、上述した実施例では、ＣＭＯＳイメージセンサのような受光領域を備える集積回路を被検査体としているが、受光素子を備えない集積回路を被検査体としてもよい。この場合、調整板の位置決め穴は、電気的接続装置を試験装置に位置決めて取り付けるために利用できる。受光素子に試験用光線を照射しない場合に、電気的接続装置は、開口を備えなくてもよい。
【００８３】
本発明は、上記実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された趣旨を逸脱しない限り、種々に変更することができる。
【符号の説明】
【００８４】
１０ 試験装置
１２ 被検査体
１２ａ 電極
１２ｂ 受光領域
１６、１００、２００ 電気的接続装置
１８ 光照射装置
２２ 試験用光線
３０ 補強板（第１の板状部材）
３２ 調整板（第２の板状部材）
３４ 配線基板（第３の板状部材）
３６ プローブ組立体
３８ 調整装置
４０ 結合手段
４４ 位置決め穴（第１の穴）
５２ プローブ
５４ 針先
５６ プローブ後端部
６２、６４、１０２ 調整機構
６６ 穴（第２の穴）
６８ 調整部材
７０ 弾性部材
７２ ねじ部材
７４、７６ 傾斜面
８０ 調整治具、
８２ 治具本体
８４ 位置決めピン
８８ 基準部
９０ カメラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路を備えるウエーハ、ＴＡＢ、ＦＰＣ等の電気的試験に用いられる電気的接続装置及びその調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエーハ（すなわち、被検査体）に作り込まれた多数の半導体集積回路は、それぞれがチップに分離されるに先立って仕様書通りに製造されているか否かの試験（すなわち、検査）を受ける。この電気的試験には、半導体集積回路の電極に接続される電気的試験用プローブを備える電気的接続装置が用いられ、被検査体は該電気的接続装置を介して試験装置の電気回路に接続される。
【０００３】
前記した半導体集積回路の１つとして、フォトダイオードのような多数の受光素子を有する受光領域をチップ領域に備えるＣＭＯＳイメージセンサのような集積回路がある。そのような受光領域を備える集積回路においては、試験すべきチップ領域の受光領域にレーザ光線のような試験用光線を照射した状態での試験、すなわち光照射試験が行われる。
【０００４】
電気的接続装置は、これが被検査体の上方に位置するように、予め試験装置に取り付けられている。被検査体と電気的接続装置とは、被検査体が試験装置に配置された後、相寄る方向（上下方向）に相対的に移動されて、電気的接続装置の下側に備えられたプローブの下端、すなわち針先が被検査体の電極に押圧される。
【０００５】
このとき針先を被検査体の電極に正確に接触させるべく、電気的接続装置と被検査体との相対的移動に先だって、電気的接続装置及び被検査体は、左右方向と、前後方向と、上下方向を軸線とする回転方向とに、すなわち二次元的に移動される。これにより、プローブの針先位置と被検査体の電極とが二次元的に位置合わせされる。
【０００６】
また、光照射試験に用いられる電気的接続装置は、上下方向に貫通した開口を備え、また試験用光線を照射する光照射装置は、前記開口の上方に配置されるように電気的接続装置に予め取り付けられている。これにより、光照射装置の試験用光線は、電気的接続装置の開口を通して、該開口の下方に置かれた被検査体に照射される。このとき試験用光線が各受光領域の全ての受光素子に均一に照射されるように、予め光照射装置が被検査体に対して二次元的に位置決めされる。
【０００７】
したがって、光照射装置は、被検査体の電極に対して二次元的に位置合わせされる針先と所定の位置関係を満たすよう二次元的に位置決めて電気的接続装置に取り付けられる。これにより、受光領域と電極とが一定の位置関係でウエーハに作り込まれていることと相まって、前記電極に位置合わせされた針先と所定の位置関係を有する光照射装置から照射される光線は、受光領域に正確に照射される。
【０００８】
上記したように、光照射装置が針先と所定の位置関係を満たすように電気的接続装置に取り付けられる必要があることから、光照射装置は下側に複数の位置決めピンを備え、また電気的接続装置はそれらの位置決めピンが嵌合される複数の位置決め穴を備える。光照射装置は、これらの位置決め穴と位置決めピンにより電気的接続装置に対して位置決められる。したがって、針先と光照射装置との二次元的な位置関係は、電気的接続装置において、針先と位置決め穴との位置精度により定まる。
【０００９】
電気的接続装置のプローブの針先と、位置決め穴との位置精度を高めるべく、従来の電気的接続装置は、図７に示すように、以下の方法により調整されていた。
【００１０】
従来の電気的接続装置２００は、図７（Ａ）に示すように、補強板２０２と、補強板２０２の下側に取り付けられた配線基板２０４と、配線基板２０４の下側に取り付けられたプローブ組立体２０６とを含む。
【００１１】
補強板２０２は、これを上下方向に貫通する貫通穴２０８と、開口２１０とを備える。貫通穴２０８は、光照射装置（図示しない）が位置決めて取り付けられる位置決め穴として作用し、また開口２１０は、前記光照射装置からの試験用光線を通す通路として作用する。
【００１２】
配線基板２０４は、これを上下方向に貫通する貫通穴２１２と、開口２１４とを備える。貫通穴２１２は、補強板２０２の貫通穴２０８と同一の断面形状を有しかつ２次元的に同一位置に位置している。開口２１４は、開口２１０と対向しており、試験用光線を通す通路として作用する。
【００１３】
プローブ組立体２０６は、配線基板２０４に取り付けられた針押さえ２１６と、針押さえ２１６に接着剤により固着された複数のプローブ２１８とを備える。針押さえ２１６は開口２２０を備える。開口２２０は、開口２１０及び２１４と対向しており、試験用光線を通す通路として作用する。プローブ２１８は、その針先２２２が下方となる状態に、その後端を配線基板２０４の下面に設けられた電極（図示しない）に半田付けされている。
【００１４】
電気的接続装置の調整には、取り付け治具２２４と、ガイド治具２２６とが用いられる。取り付け治具２２４は、これを上下方向に貫通する貫通穴２３０と、針先２２２が嵌合される穴２２８とを含む。貫通穴２３０は、貫通穴２０８及び２１２と同一の断面形状を有しかつ２次元的に同一位置に位置する。ガイド治具２２６は、貫通穴２０８、２１２、２３０に挿通されるガイドピン２３２を含む。
【００１５】
電気的接続装置の組み立て及び調整は、図７（Ｂ）に示すように、以下のように行われる。
【００１６】
先ず、ガイドピン２３２に取り付け治具２２４の貫通穴２３０が通されてガイド治具２２６に取り付け治具２２４が配置される。
【００１７】
次いで取り付け治具２２４の穴２２８に針先２２２を勘合させた状態に取り付け治具２２４の斜面にプローブ２０６が並べられる。
【００１８】
次いで、針押さえ２１６が取り付け治具２２４及びプローブ２０６の上に配置されて、プローブ２０６が針押さえ２１６に接着されることにより、プローブ組立体２０６が形成される。
【００１９】
次いで、ガイドピン２３２に貫通穴２１２及び２０８が通されるように、配線基板２０４及び補強板２０２が支持組立体２３４としてプローブ組立体２０６の上に配置される。
【００２０】
次いで、プローブ組立体２０６と支持組立体２３４とが接着される。次いで、取り付け治具及びガイド治具が取り外された後、プローブが針先と反対の後端において配線基板２０４に半田付けされる。
【００２１】
上記の工程において、ガイドピン２３２が貫通穴２０８、２１２及び２３０に通されて補強板２０２、配線基板２０４及び取り付け治具２２４が重ね合わされるから、補強板２０２、配線基板２０４及び取り付け治具２２４は２次元的に位置決めされる。
【００２２】
このような電気的接続装置おいては、針先２２２が取り付け治具２２４の穴２２８に嵌合された状態で、取り付け治具２２４が配線基板２０４及び補強板２０２に位置決めされて重ね合わされる。したがって、針先２２２は、配線基板２０４、ひいては補強板２０２に対して位置決められて配線基板２０４に取り付けられる。これにより、針先２２２と補強板２０２の貫通穴２０８とが所定の位置関係を満たす。
【００２３】
しかし、上記のように、電気的接続装置の組み立て及び位置調整時に、針先を位置決めして電気的接続装置を組み立てる方法では、ガイドピン及びこれが通される各位置決め穴が高精度に形成される必要があるから、プローブ組立体や配線基板等の各部品、ひいては電気的接続装置を製作する費用及び工数が甚大になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
本発明の目的は、電気的接続装置の組み立て及び位置調整を容易にして、電気的接続装置を廉価にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明に係る電気的接続装置は、左右方向及び前後方向に延びる第１の板状部材と、左右方向又は前後方向に相対的に移動可能に前記第１の板状部材の上側に配置された第２の板状部材と、前記第１の板状部材の下側に移動不能に配置された第３の板状部材と、前記第３の板状部材の下側に移動不能に配置されたプローブ組立体と、前記第１の板状部材及び前記第２の板状部材を左右方向又は前後方向に相対的に移動させる調整装置とを含む。
【００２６】
前記第２の板状部材は、上方に開放する第１の穴又は上方に突出するピンを備える。前記プローブ組立体は、針先を有する複数のプローブを備え、前記針先が下方となる状態に前記第３の板状部材に配置されている。
【００２７】
前記第１、第２及び第３の板状部材及び前記プローブ組立体は、これらを上下方向に貫通する開口を備えていてもよい。前記調整装置は、少なくとも一つの調整機構を備えていてもよく、該調整機構は、前記第２の板状部材を上下方向に貫通する第２の穴と、該第２の穴の内壁の一部に当接された当接部を備える調整部材であって、前記当接部を介して前記穴の内壁を左右方向又は前後方向に押圧すべく下方に押圧される調整部材とを有していてもよい。
【００２８】
前記調整機構は、さらに、前記調整部材の下側に配置された弾性部材であって、前記調整部材を上方に付勢する弾性部材と、該弾性部材及び前記調整部材を貫通して前記第１の板状部材に螺合されたねじ部材であって、前記調整部材を下方に押圧するねじ部材とを有していてもよい。
【００２９】
前記調整装置は、左右方向及び前後方向のいずれか一方に間隔を置いた一対の第１の調整機構であって、各調整機構が前記第１及び第２の板状部材を相対的に左右方向及び前後方向の他方に移動させる一対の第１の調整機構と、前記第１及び第２の板状部材を相対的に左右方向及び前後方向の一方に移動させる第２の調整機構とを備えていてもよい。さらに、電気的接続装置は、前記第１及び第２の板状部材を移動不能に結合させる複数の結合手段を含んでいてもよい。
【００３０】
本発明に係る電気的接続装置の調整方法は、前記したような電気的接続装置を組み立てる組み立て工程と、前記組み立てられた電気的接続装置において、前記第１及び第２の板状部材を左右方向又は前後方向に相対的に移動させる調整工程とを含む。
【００３１】
前記第１、第２及び第３の板状部材及び前記プローブ組立体は、これらを上下方向に貫通する開口を備えていてもよく、前記調整工程は、前記開口の中又は開口の上方に置かれる基準部を備える調整治具を前記第１の穴又はピンにより位置決めて、取り外し可能に第２の板状部材に取り付けること、前記基準部と前記プローブのうち少なくとも１つのプローブの前記針先とが所定の位置関係に置かれるように前記第１の板状部材及び前記第２の板状部材を左右方向又は前後方向に相対的に移動させることを含んでいてもよい。
【００３２】
前記調整方法は、前記調整行程の後、前記第１及び第２の板状部材を複数の結合手段により移動不能に及び解除可能に結合させることを含んでいてもよい。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、電気的接続装置に組み立てた後に、プローブの針先と、光照射装置に対する位置決め穴又は位置決めピンとの位置関係を容易に調整することができるから、電気的接続装置の組み立て時に、精度の高い貫通穴のような位置合わせ手段を必要としない。これにより、電気的接続装置を簡易かつ廉価に作製できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る電気的接続装置の一実施例を示す正面図である。
【図２】図１における電気的接続装置を示す図であって、（Ａ）は電気的接続装置の平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の２Ｂ−２Ｂ線に沿って得た断面図である。
【図３】図２における３の拡大図である。
【図４】電気的接続装置の調整について示す図２（Ｂ）と同様の図であって、（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、調整前の電気的接続装置及び調整後の取り付け治具が取り付けられた電気的接続装置を示す図である。
【図５】図４（Ｂ）における取り付け治具を取り付けた電気的接続装置を示す平面図である。
【図６】本発明に係る電気的接続装置の調整機構の他の実施例を示す拡大図である。
【図７】従来の電気的接続装置の調整方法を説明する図であって、（Ａ）は、電気的接続装置、取り付け治具及びガイド治具を示し、（Ｂ）は、ガイド治具に取り付け治具、プローブ組立体及び支持組立体を重ねる状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
[用語について］
【００３６】
本発明においては、図２（Ａ）において、左右方向を左右方向（Ｘ方向）といい、上下方向を前後方向（Ｙ方向）といい、紙背方向を上下方向（Ｚ方向）という。
【００３７】
しかし、本発明でいう上記の各方向は、それぞれ、電気的接続装置を組み付けた試験装置に受けられる被検査体の姿勢により現実の各方向と異なる。例えば、本発明における上下方向は、試験装置に配置された被検査体の姿勢に応じて、上記上下方向が現実の上下方向、水平方向、水平方向に対し傾斜する斜めの方向、及び上記上下が逆となる方向となるように使用してもよい。また、左右方向及び前後方向は、ＸＹ面内で回転して使用してもよい。
【００３８】
図１を参照するに、試験装置１０は、半導体ウエーハに形成された複数のチップ領域を平板状被検査体１２とし、それらの被検査体１２を一回で、又は複数回に分けて試験する電気的試験に用いられる。
【００３９】
各チップ領域は、複数の撮像素子を備えたＣＭＯＳイメージセンサのような集積回路である。また、各チップ領域は、複数の電極１２ａを上面に有すると共に、前記した複数の受光素子の受光面を上面に露出した受光領域１２ｂを上面中央部に有する。被検査体１２は、受光領域を有する集積回路チップが実装されたＦＰＣのような配線シートであってもよい。
【００４０】
試験装置１０は、電極１２ａ及び受光領域１２ｂが上方に向けられた状態に被検査体１２を取り外し可能に保持するチャックトップ１４と、チャックトップ１４の上方に配置されて、チャックトップ１４の上に載置された被検査体１２と試験用の電気回路とを電気的に接続する電気的接続装置１６と、電気的接続装置１６の上方に配置されて、試験用光線を受光領域１２ｂに向けて照射する光照射装置１８とを含む。
【００４１】
電気的接続装置１６は、試験装置（図示せず）と被検査体１２に介在して、試験装置及び被検査体１２に試験信号を伝達する。試験のための試験信号は、応答信号を得るべく被検査体１２（集積回路）に供給する駆動信号（電圧、電流）と、その駆動信号に対する被検査体１２（集積回路）からの前記応答信号とを含む。
【００４２】
チャックトップ１４は、既知の検査ステージに備えられたものであり、また被検査体１２を解除可能に保持する上面を有する。チャックトップ１４への被検査体１２の保持は、例えば真空吸着とすることができる。
【００４３】
チャックトップ１４と電気的接続装置１６とは、Ｘ方向及びＹ方向へ延びるＸＹ面内、並びにＸＹ面に垂直のＺ方向の３方向に三次元的に相対的に移動されると共に、Ｚ方向へ伸びるθ軸線の周りに角度的に相対的に回転される。一般的には、チャックトップ１４が電気的接続装置１６に対し、三次元的に移動されると共に、θ軸線の周りに角度的に回転される。
【００４４】
光照射装置１８は、電気的接続装置１６に支持された門型の光源ホルダ１９に取り付けられている。光源ホルダ１９は、Ｘ方向又はＹ方向に間隔をおいて下方に延びる複数の位置決めピン２１が電気的接続装置１６の位置決め穴４４に差し込まれていることにより、電気的接続装置に対しＸＹ面内で所定の位置関係に維持されている。このため、光照射装置１８も、電気的接続装置に対しＸＹ面内で所定の位置関係に維持されている。
【００４５】
電気的接続装置１６は、その中央に上下方向に貫通する開口２０を備える。光照射装置１８は、チャックトップ１４に載置された被検査体１２の受光領域１２ｂに開口２０を通して試験用光線２２を照射するように、電気的接続装置１６に対し位置決められている。
【００４６】
電気的接続装置１６は、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第１の板状部材、すなわち補強板３０と、補強板３０の上面に取り付けられた第２の板状部材、すなわち調整板３２と、補強板３０の下面に取り付けられた第３の板状部材、すなわち配線基板３４と、配線基板３４の下側に取り付けられたプローブ組立体３６と、補強板３０に対する調整板３２のＸＹ面内における位置を調整する調整装置３８とを含む。
【００４７】
補強板３０及び調整板３２は、平坦な上面及び下面を有する。調整板３２は、補強板３０にＸＹ面内で移動可能に取り付けられている。配線基板３４及びプローブ組立体３６は、それぞれ、補強板３０及び配線基板３４に移動不能に取り付けられている。
【００４８】
補強板３０、調整板３２、配線基板３４及びプローブ組立体３６は、それぞれ上下方向に貫通した第１、第２、第３及び第４の開口を備え、これら第１乃至第４の開口が電気的接続装置１６の開口２０として作用する。
【００４９】
補強板３０及び調整板３２は、ステンレス板のような金属材料で作製されており、また複数の結合手段４０により解除可能に結合されている。各結合手段４０は、調整板３２を上下方向に貫通した貫通穴４０ａと、補強板３０に設けられたねじ穴４０ｃと、貫通穴４０ａに挿通されて補強板３０に螺合されたねじ部材４０ｂとを備える。
【００５０】
図示の例では、ねじ部材４０ｂが締められることにより、補強板３０及び調整板３２は、移動不能に結合されている。しかし、調整板３２及び補強板３０は、ねじ部材４０ｂが締められるまでは、ＸＹ面内で二次元的に相対的に移動可能である。
【００５１】
調整板３２は、上方に開放する複数の第１の穴、すなわち位置決め穴４４を備え、位置決め穴４４は光照射装置１８の位置決めピン２１が勘合される。これにより、光照射装置１８は、調整板３２の上側に位置決めて取り付けられる。しかし、位置決めピン２１と位置決め穴４４とを上記と逆に調整板３２及び光照射装置１８に設けてもよい。
【００５２】
図示の例では、補強板３０及び配線基板３４は、それぞれ、位置決め穴４４よりも大きな貫通穴４６及び４８を位置決め穴４４の下側に備える。貫通穴４６及び４８は、光照射装置１８の位置決めピン２１が位置決め穴４４の上下方向の長さ寸法より長い場合に、その位置決めピン２１の逃げ穴として作用する。
【００５３】
配線基板３４は、ガラス入りエポキシ樹脂のような電気的絶縁樹脂により円板状に製作された公知の印刷配線基板である。そのような配線基板３４は、前記した試験用電気回路に対する試験信号の受け渡しをするように前記試験用電気回路に電気的に接続される複数の第１の端子（図示せず）を上面外周縁部に有し、それらの端子に接続された複数の導電路（図示せず）を内部に有する。また、配線基板３４は、プローブ組立体３６に電気的に接続される複数の第２の端子（図示せず）を下面に有し、各第２の端子は前記導電路に電気的に接続されている。
【００５４】
プローブ組立体３６は、配線基板３４の下側に移動不能に組み付けられた針押さえ５０と、針押さえ５０の下側に配置されたプローブ５２とを備える。プローブ５２は、タングステンのような硬質の金属細線から形成されたニードルタイプの針であり、また電極１２ａに接触される針先５４を先端部に、配線基板３４の第２の電極に接続されたプローブ後端部５６を後端部に有する。
【００５５】
しかし、プローブ組立体３６は、配線基板３４の下面に配置された円形平板状のプローブ基板と、該プローブ基板の下面に片持ち梁状に取り付けられた複数のプローブとを備えるものであってもよい。そのようなプローブは、板状に形成されたブレードタイプのプローブであってもよい。
【００５６】
電気的接続装置１６においては、プローブ組立体３６及び配線基板３４が、それぞれ、配線基板３４及び補強板３０に移動不能に取り付けられているから、調整板３２が補強板３０に対して移動すると、調整板３２がプローブ組立体３６に対してＸＹ面内で移動することになる。
【００５７】
すなわち、調整板３２が補強板３０に対してＸＹ面内で移動されると、調整板３２の位置決め穴４４がプローブ５２の針先５４に対し２次元的に移動し、これにより位置決め穴４４と針先５４との位置関係が２次元的に調整される。
【００５８】
調整装置３８は、図示の例では、矩形の開口２０の左右方向に延びる一辺の外側縁部に左右方向に離間して置かれた一対の第１の調整機構６２，６２と、矩形の開口２０の前後方向に延びる一辺の外側縁部に置かれた第２の調整機構６４とを含む。しかし、調整装置３８は１つの第１の調整機構６２を含むだけでもよい。
【００５９】
各第１の調整機構６２は、調整板３２を補強板３０に対し前後方向へ移動させる。したがって、両第１の調整機構６２を機能させることにより、補強板３０及び調整板３２は、相対的に前後方向へ移動され、また第１の調整機構６２のいずれか一方のみを機能させることにより、又は両第１の調整機構６２の調整量に差を持たせることにより、調整板３２を補強板３０に対し上下方向へ延びる仮想的な軸線の周りに角度的に回転させることができる。
【００６０】
調整装置３８は、調整板３２を補強板３０に対し左右方向へ移動させる１つの第２の調整機構６４を含む。しかし、調整装置３８が少なくとも２つの調整機構を備えれば、上記した２つの第１の調整機構６２と同様に、調整板３２を補強板３０に対し二次元的に移動させることができる。
【００６１】
調整機構６２，６４は、図３に示すように、上方に開放するように調整板３２に形成された第２の穴、すなわち穴６６と、穴６６の中に配置された調整部材６８と、調整部材６８の下側に配置された厚い板状の弾性部材７０と、調整部材６８及び弾性部材７０を貫通して補強板３０に螺合されたねじ部材７２とを含む。
【００６２】
穴６６は、補強板３０に対する調整板３２の移動方向（前後方向又は左右方向）へ延びる斜め上向きの傾斜面７４を備える。調整部材６８は、傾斜面７４に平行な斜め下向きの傾斜面７６を備える。傾斜面７６と傾斜面７４とは当接されている。
【００６３】
弾性部材７０は、エラストマのような弾性材料で製作されているから、調整部材６８を上方に付勢する。ねじ部材７２は、調整部材６８を貫通して、補強板３０に設けられたねじ穴７１に螺合されている。したがって、ねじ部材７２がねじ穴７１にねじ込まれると、調整部材６８が下方に変位される。弾性部材７０は、コイルバネのような弾性部材であってもよく、この場合、ねじ部材７２がコイルバネの中央に挿通される。
【００６４】
調整機構６２（又は６４）において、調整部材６８がねじ部材７２により下方に変位されると、調整部材６８は弾性部材７０を圧縮変形させつつ、ねじ部材７２の軸線に沿って下方に変位される。これにより、調整板３２は、穴６６の傾斜面７４を調整部材６８の傾斜面７６により、前後方向（又は左右方向）の一方に押圧されて、補強板３０に対し移動される。このとき、傾斜面７６は、穴６６の傾斜面７４に当接して調整板３２を押圧する当接部として作用する。
【００６５】
図示の例では、穴６６及び調整部材６８が、それぞれ、上向きの傾斜面７４及び下向きの傾斜面７６を備えるが、穴６６及び調整部材６８のいずれか一方は前記した傾斜面を備え、他方は傾斜面を備えなくともよい。この場合、穴６６及び調整部材６８の他方の一部が穴６６及び調整部材６８のいずれか一方の傾斜面に当接することにより、調整板３２は前後方向（又は左右方向）に押圧される。また、そのような傾斜面に代えて、穴６６及び調整部材６８の一方は、穴６６及び調整部材６８の他方の一部に線接触する斜め上向き又は斜め下向きの傾斜辺のような凸部を備えていてもよい。
【００６６】
補強板３０に対する調整板３２の移動量は、ねじ穴７１へのねじ部材７２のねじ込み量により、調整することができる。
【００６７】
次に、図４に示す電気的接続装置１６の調整方法について以下に説明する。
【００６８】
電気的接続装置１６の調整には、調整治具８０と、カメラ９０とを用いる。調整治具８０は、治具本体８２と、治具本体８２の外側に位置する複数の位置決めピン８４とを含む。位置決めピン８４の間隔及び寸法は、光源ホルダ１９の位置決めピン２１の間隔及び寸法に正確に一致されている。調整治具８０を電気的接続装置１６に取り付けるとき、位置決めピン８４は調整板３２の位置決め穴４４に嵌合される。
【００６９】
治具本体８２は、図示の例では、開口２０の中に配置される中央部分８６を備えるが、中央部８６は、開口２０の上方に配置されてもよい。中央部分８６は、位置決めピン８４に対して所定の位置関係を有する基準部８８を備える。基準部８８は、例えば、位置決めピン８４が位置決め穴４４に嵌合されて、治具本体８２が電気的接続装置１６に取り付けられた状態において、全てのプローブ５２の針先５４の位置領域の中心に対応する箇所に設けることができる。
【００７０】
基準部８８は、図示の例では、中央部分８６を上下方向に貫通する貫通穴であるが、中央部の下面に形成された十字状のマークのような基準マークであってもよい。
【００７１】
調整は、カメラが撮影する画像をディスプレイに映し出して、その画像を見ながら行われる。ディスプレイには、針先５４の位置領域の中心を表す十字線であって、基準部８８を一致させるための基準となる少なくとも１つの十字線が映し出されている。カメラ９０は、電気的接続装置１６の開口２０の下方におかれ、基準部８８及び針先５４の位置領域を観察することができる。
【００７２】
先ず、図４（Ａ）に示すように、補強板３０、調整板３２、配線基板３４及びプローブ組立体３６を結合して電気的接続装置１６が組み立てられ、その後、調整治具８０が電気的接続装置１６に上記したように取り付けられる。
【００７３】
次いで、複数のプローブ５２のうち、いくつかの針先５４の座標位置がカメラ９０を介して求められて、その求められた座標位置から針先５４の位置領域の中心が導かれる。その針先５４の位置領域の中心に対応する箇所が十字線としてディスプレイに映し出される。
【００７４】
上記２つの工程に先立って、並行して、又は後、ねじ部材４０ｂ及び７２のそれぞれが緩められる。これにより、調整板３２は補強板３０に対し二次元的に移動可能になる。
【００７５】
次いで、調整板３２が補強板３０に対し、図４において左方に移動される。これにより、調整治具８０は、基準部８８が、いくつかの針先５４から導かれる、全てのプローブ５２の針先の位置領域の中心（すなわち、前記十字線）を経て上下方向に延びる仮想的な基準線９２に対し左方に位置ずれした状態におかれる。
【００７６】
次いで、図４（Ｂ）及び図５に示すように、基準部８８が基準線９２（すなわち、前記十字線）と重なるまで、補強板３０に対して右方向へ移動される。このとき、調整機構６４のねじ部材７２がねじ穴７１にねじ込まれることにより、調整部材６８が傾斜面７４を右方向に押圧して、調整板３２、ひいては調整治具８０を補強板３０に対し右方向に移動させる。
【００７７】
基準部８８と基準線９２（すなわち、前記十字線）とが重なる状態になると、基準線９２（すなわち、前記十字線）が針先５４から導かれているから、針先５４と、基準部８８を有する調整治具８０との位置関係が調整され、ひいては、針先５４と、調整治具８０の位置決めピン８４が勘合された調整板３２の位置決め穴４４とが位置合わせされる。
【００７８】
その後、針先５４と、位置決め穴４４とが位置合わせされた状態で結合手段４０により、調整板３２が補強板３０に移動不能に結合される。しかし、調整板３２と補強板３０とは、複数の調整機構６４により結合されているから、結合手段４０を省略してもよい。
【００７９】
図６を参照するに、電気的接続装置１００は、調整機構６２（又は６４）に代えて複数の調整機構１０２を含む。各調整機構１０２は、補強板３０の端部に取り付けられた板状部材１０４と、板状部材１０４を左右方向（又は前後方向）に貫通するねじ穴１０６と、ねじ穴１０６に螺合されるねじ部材１０８とを備える。
【００８０】
板状部材１０４は補強板３０から立ち上がる状態に補強板３０の端部に取り付けられており、ねじ穴１０６は調整板３２の端部と概ね同一の高さに位置するように板状部材１０４に形成されている。ねじ部材１０８をねじ穴１０６にねじ込むと、ねじ部材１０８の端部（図示の例では右端）が調整板３２の端面を押圧して、調整板３２が補強板３０に対して右方向に移動される。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
上記の電気的接続装置１６において、調整板３２及び調整部材６８のいずれか一方をその傾斜面又は傾斜部の傾斜角度が異なる他の調整板３２又は調整部材６８に変更することにより、下方へのねじ部材７２の変位量に対する、補強板３０に対する調整板３２の移動量を変更することができる。
【００８２】
本発明に係る電気的接続装置は、上述した実施例では、ＣＭＯＳイメージセンサのような受光領域を備える集積回路を被検査体としているが、受光素子を備えない集積回路を被検査体としてもよい。この場合、調整板の位置決め穴は、電気的接続装置を試験装置に位置決めて取り付けるために利用できる。受光素子に試験用光線を照射しない場合に、電気的接続装置は、開口を備えなくてもよい。
【００８３】
本発明は、上記実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された趣旨を逸脱しない限り、種々に変更することができる。
【符号の説明】
【００８４】
１０ 試験装置
１２ 被検査体
１２ａ 電極
１２ｂ 受光領域
１６、１００、２００ 電気的接続装置
１８ 光照射装置
２２ 試験用光線
３０ 補強板（第１の板状部材）
３２ 調整板（第２の板状部材）
３４ 配線基板（第３の板状部材）
３６ プローブ組立体
３８ 調整装置
４０ 結合手段
４４ 位置決め穴（第１の穴）
５２ プローブ
５４ 針先
５６ プローブ後端部
６２、６４、１０２ 調整機構
６６ 穴（第２の穴）
６８ 調整部材
７０ 弾性部材
７２ ねじ部材
７４、７６ 傾斜面
８０ 調整治具、
８２ 治具本体
８４ 位置決めピン
８８ 基準部
９０ カメラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右方向及び前後方向に延びる第１の板状部材と、
左右方向又は前後方向に相対的に移動可能に前記第１の板状部材の上側に配置された第２の板状部材であって、上方に開放する第１の穴又は上方に突出するピンを備える第２の板状部材と、
前記第１の板状部材の下側に移動不能に配置された第３の板状部材と、
針先を有する複数のプローブを備えるプローブ組立体であって、前記針先が下方となる状態に前記第３の板状部材の下側に移動不能に配置されたプローブ組立体と、
前記第１の板状部材及び前記第２の板状部材を左右方向又は前後方向に相対的に移動させる調整装置とを含む、電気的接続装置。
【請求項２】
前記第１、第２及び第３の板状部材及び前記プローブ組立体は、これらを上下方向に貫通する開口を備える、請求項１に記載の電気的接続装置。
【請求項３】
前記調整装置は、少なくとも一つの調整機構を備え、
該調整機構は、前記第２の板状部材を上下方向に貫通する第２の穴と、該第２の穴の内壁の一部に当接された当接部を備える調整部材であって、前記当接部を介して前記穴の内壁を左右方向又は前後方向に押圧すべく下方に押圧される調整部材とを備える、請求項１又は２に記載の電気的接続装置。
【請求項４】
前記調整機構は、さらに、前記調整部材の下側に配置された弾性部材であって、前記調整部材を上方に付勢する弾性部材と、該弾性部材及び前記調整部材を貫通して前記第１の板状部材に螺合されたねじ部材であって、前記調整部材を下方に押圧するねじ部材とを備える、請求項３に記載の電気的接続装置。
【請求項５】
前記調整装置は、左右方向及び前後方向のいずれか一方に間隔をおいた一対の第１の調整機構であって、各調整機構が前記第１及び第２の板状部材を左右方向及び前後方向の他方に相対的に移動させる一対の第１の調整機構と、
前記第１及び第２の板状部材を左右方向及び前後方向の一方に相対的に移動させる第２の調整機構とを備える、請求項１から４のいずれか１項に記載の電気的接続装置。
【請求項６】
さらに、前記第１及び第２の板状部材を移動不能に結合させる複数の結合手段を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の電気的接続装置。
【請求項７】
左右方向及び前後方向に延びる第１の板状部材と、左右方向又は前後方向に相対的に移動可能に前記第１の板状部材の上側に配置された第２の板状部材であって、上方に開放する第１の穴又は上方に突出するピンを備える第２の板状部材と、前記第１の板状部材の下側に移動不能に配置された第３の板状部材と、針先を有する複数のプローブを備えるプローブ組立体であって、前記プローブ針先が下方となる状態に前記第３の板状部材の下側に移動不能に配置されたプローブ組立体とを含む電気的接続装置を組み立てる組み立て工程と、
組み立てられた前記電気的接続装置において、前記第１及び第２の板状部材を左右方向又は前後方向に相対的に移動させる調整工程とを含む、電気的接続装置の調整方法。
【請求項８】
前記第１、第２及び第３の板状部材及び前記プローブ組立体は、これらを上下方向に貫通する開口を備え、
前記調整工程は、前記開口の中又は開口の上方に置かれる基準部を備える調整治具を、前記第１の穴又はピンにより位置決めて、取り外し可能に第２の板状部材に取り付け、前記基準部と、少なくとも１つのプローブの前記針先とが所定の位置関係に置かれるように前記第１の板状部材及び前記第２の板状部材を左右方向又は前後方向に相対的に移動させることを含む、請求項７に記載の調整方法。
【請求項９】
前記調整行程の後、前記第１及び第２の板状部材を複数の結合手段により移動不能に及び解除可能に結合させることを含む、請求項７及び８のいずれか１項に記載の調整方法。
【請求項１】
左右方向及び前後方向に延びる第１の板状部材と、
左右方向又は前後方向に相対的に移動可能に前記第１の板状部材の上側に配置された第２の板状部材であって、上方に開放する第１の穴又は上方に突出するピンを備える第２の板状部材と、
前記第１の板状部材の下側に移動不能に配置された第３の板状部材と、
針先を有する複数のプローブを備えるプローブ組立体であって、前記針先が下方となる状態に前記第３の板状部材の下側に移動不能に配置されたプローブ組立体と、
前記第１の板状部材及び前記第２の板状部材を左右方向又は前後方向に相対的に移動させる調整装置とを含む、電気的接続装置。
【請求項２】
前記第１、第２及び第３の板状部材及び前記プローブ組立体は、これらを上下方向に貫通する開口を備える、請求項１に記載の電気的接続装置。
【請求項３】
前記調整装置は、少なくとも一つの調整機構を備え、
該調整機構は、前記第２の板状部材を上下方向に貫通する第２の穴と、該第２の穴の内壁の一部に当接された当接部を備える調整部材であって、前記当接部を介して前記穴の内壁を左右方向又は前後方向に押圧すべく下方に押圧される調整部材とを備える、請求項１又は２に記載の電気的接続装置。
【請求項４】
前記調整機構は、さらに、前記調整部材の下側に配置された弾性部材であって、前記調整部材を上方に付勢する弾性部材と、該弾性部材及び前記調整部材を貫通して前記第１の板状部材に螺合されたねじ部材であって、前記調整部材を下方に押圧するねじ部材とを備える、請求項３に記載の電気的接続装置。
【請求項５】
前記調整装置は、左右方向及び前後方向のいずれか一方に間隔をおいた一対の第１の調整機構であって、各調整機構が前記第１及び第２の板状部材を左右方向及び前後方向の他方に相対的に移動させる一対の第１の調整機構と、
前記第１及び第２の板状部材を左右方向及び前後方向の一方に相対的に移動させる第２の調整機構とを備える、請求項１から４のいずれか１項に記載の電気的接続装置。
【請求項６】
さらに、前記第１及び第２の板状部材を移動不能に結合させる複数の結合手段を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の電気的接続装置。
【請求項７】
左右方向及び前後方向に延びる第１の板状部材と、左右方向又は前後方向に相対的に移動可能に前記第１の板状部材の上側に配置された第２の板状部材であって、上方に開放する第１の穴又は上方に突出するピンを備える第２の板状部材と、前記第１の板状部材の下側に移動不能に配置された第３の板状部材と、針先を有する複数のプローブを備えるプローブ組立体であって、前記プローブ針先が下方となる状態に前記第３の板状部材の下側に移動不能に配置されたプローブ組立体とを含む電気的接続装置を組み立てる組み立て工程と、
組み立てられた前記電気的接続装置において、前記第１及び第２の板状部材を左右方向又は前後方向に相対的に移動させる調整工程とを含む、電気的接続装置の調整方法。
【請求項８】
前記第１、第２及び第３の板状部材及び前記プローブ組立体は、これらを上下方向に貫通する開口を備え、
前記調整工程は、前記開口の中又は開口の上方に置かれる基準部を備える調整治具を、前記第１の穴又はピンにより位置決めて、取り外し可能に第２の板状部材に取り付け、前記基準部と、少なくとも１つのプローブの前記針先とが所定の位置関係に置かれるように前記第１の板状部材及び前記第２の板状部材を左右方向又は前後方向に相対的に移動させることを含む、請求項７に記載の調整方法。
【請求項９】
前記調整行程の後、前記第１及び第２の板状部材を複数の結合手段により移動不能に及び解除可能に結合させることを含む、請求項７及び８のいずれか１項に記載の調整方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−９８１９８（Ｐ２０１２−９８１９８Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４７２６０（Ｐ２０１０−２４７２６０）
【出願日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【出願人】（０００１５３０１８）株式会社日本マイクロニクス (349)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【出願人】（０００１５３０１８）株式会社日本マイクロニクス (349)
【Ｆターム（参考）】
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