CN103792482A - 检查单元、探针卡、检查装置以及检查装置用的控制系统 - Google Patents

Abstract

检查单元、探针卡、检查装置以及检查装置用的控制系统。提供了探针卡隔着真空室与连接体一体化的检查单元。该检查单元防止了设置在探针卡上的探针的顶端的平面度在探针卡由于真空室的吸力（负压）而与连接体一体化时劣化。检查单元包括：探针卡，其在其第一表面具有探针；和连接体，其隔着第一真空室与探针卡的第二表面一体化。第一真空室形成有多个室。

Description

检查单元、探针卡、检查装置以及检查装置用的控制系统

技术领域

本发明涉及用于在半导体集成电路等的通电测试（energization test）中使用的接触式检查装置。

背景技术

传统地，在诸如半导体集成电路等测试物体上进行通电测试以确定测试物体是否被生产为精确的规格。在该通电测试中使用如下检查装置：设置有探针卡的检查单元安装至该检查装置，该探针卡具有压抵测试物体的各个电极的探针。这种类型的检查单元被用于将测试物体的电极电连接至用于检查的测试器。

在该通电测试中使用的检查单元包括探针卡、弹簧针座、配线板和基准体，其中，探针卡在第一表面具有待与测试物体接触的多个探针，弹簧针座位于探针卡的第二表面侧，配线板相对于弹簧针座位于探针卡所在侧的相反侧并且经由贯穿弹簧针座延伸的弹簧针电连接至探针卡的探针，基准体相对于配线板位于作为连接体的弹簧针座所在侧的相反侧以防止探针卡弯曲或者扭曲。通过利用紧固部件使探针卡、弹簧针座、配线板和基准体一体化来组装检查单元。

安装在探针卡上的探针的数量至少为几百，有时甚至多达几万。

在上述传统的探针中，当重复进行测试物体的检查时，从探针卡的突出的量（即高度）由于磨损或其他原因而减少。因而，磨损的探针不能够与测试物体的相应的电极接触。

即使当一个探针由于磨损或其他原因而不能够与测试物体的相应的电极接触时，检查单元也不能够实现作为检查单元的全部功能。在该情况下，必须将检查单元更换成新的。然而，考虑到组成部件的有效使用，仅因为一个探针的磨损而更换包括弹簧针座、配线板和基准体在内的整个检查单元着实浪费，这对用户产生了显著的经济负担。

作为补救，存在如下测试物体检查装置：探针卡能够与检查单元的其他构成部件分离，使得能够仅更换探针卡而不是更换整个检查单元（参见专利文献1）。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]JP2012-163410A

专利文献1的图1示出一种检查单元，其包括周缘由板台支承的探针卡、弹簧针座、配线板和作为“基准体”的性能板。在该检查单元中，探针卡能够与弹簧针座、配线板和性能板（基准体）分离。可分离结构如下。

探针卡和性能板（基准体）通过基于在它们之间形成的真空室中的负压的吸力而一体化。当在真空室中产生负压时，探针卡和性能板（基准体）一体化，当真空室中的压力返回至大气压时，探针卡和性能板（基准体）变得可分离。

真空室由设置在探针卡和性能板（基准体）之间的环状密封构件限定。当使探针卡和性能板（基准体）从分离状态而接触时，密封构件起到密封构件的作用。然后，当利用真空泵等将由密封构件、探针卡和性能板（基准体）限定的空间减压至期望的真空状态（减压状态）时，形成具有负压的真空室。

当探针卡和性能板（基准体）由于负压而一体化时，由位于探针卡和性能板之间的锚定件（中间体）确定探针卡和性能板（基准体）之间的相对位置。

当更换探针卡时，真空室从真空状态返回至大气压，由负压产生的吸力消失，使得能够将探针卡与性能板（基准体）分离。因此，能够容易地更换检查单元中的探针卡。

发明内容

发明要解决的问题

在一些情况下，如图10的（A）所示，在检查单元中设置有多个中间体、即多个锚定件。在该检查单元中，由于加工精度等问题，锚定件90a、90b、90c、90d的从探针卡92突出的长度可能具有变化。

例如，参照图10的（A），当锚定件90a、90b、90c、90d从探针卡92朝向基准体94突出时，锚定件90b、90c、90d可以具有Z轴方向上的突出长度Z2，该突出长度Z2比锚定件90a的Z轴方向上的突出长度Z1长。在该情况下，当探针卡92经由锚定件与基准体94接触时，锚定件90b、90c、90d与基准体94接触，锚定件90a不与基准体94接触。

当锚定件90a、90b、90c、90d具有Z轴方向上的不同的突出长度时，使探针卡92与基准体94一体化所必需的真空度（基于负压的吸力）取决于锚定件90a、90b、90c、90d的突出长度而不同。

换言之，使锚定件90a与基准体94接触所必需的真空度大于使锚定件90b、90c、90d与基准体94接触所必需的真空度。

参照图10的（B），抽取由探针卡92、基准体94和密封构件96限定的空间（真空室）98中的空气以在该空间中产生负压，从而使探针卡92和基准体94一体化。此时，锚定件90b、90c、90d首先与基准体94接触。然而，锚定件90a由于其真空度不能够与基准体94接触。当真空度增大时，锚定件90a才能够与基准体94接触。

然而，因为只存在一个真空室，所以产生了如下问题。锚定件90b、90c、90d的突出长度没有从Z2变为Z1。因此，在锚定件90b与90c之间以及锚定件90c与90d之间，过大的真空度（与突出长度Z1相应的真空度（负压））施加至探针卡92的中间部。结果，“中间部”被牵拉并且朝向基准体94弯曲。

因此，因为探针卡92沿Z轴方向局部地弯曲，所以探针卡92的平面度整体上劣化。结果，从探针卡92朝向测试物体突出的探针的顶端沿垂向偏离。于是，由探针的顶端形成的XY平面的平面度可能劣化，从而不满足规定要求（例如30μm以下），使得不能够进行测试物体的检查。

本发明的目的是，在探针卡隔着真空室与连接体一体化的检查单元中，防止设置在探针卡上的探针的顶端的平面度在探针卡基于真空室中的真空度（负压）而与连接体一体化时劣化。

用于解决问题的方案

为了实现上述目的，根据本发明的第一方面的检查单元包括：探针卡，所述探针卡在其第一表面具有探针；以及连接体，所述连接体隔着第一真空室与所述探针卡的第二表面一体化，其中所述第一真空室形成有多个室。

根据这一方面，因为探针卡与连接体之间的第一真空室形成有多个室，所以能够对各个真空室独立地设定真空度。因此，与第一真空室构造为单个真空室的情况相比，能够在各个真空室中单独地产生不使探针卡变形的真空度。因此，能够防止设置在探针卡上的探针的顶端的平面度劣化。

本说明书中的“探针卡”不包括弹簧针座、配线板和基准体，主要由在一个表面上包括多个探针的配线板形成。

“连接体”典型地是指弹簧针座，但是该术语也可以用来指基准体。

根据本发明的第二方面的检查单元的特征在于，在第一方面中，所述第一真空室形成为使得能够独立地控制真空室中的真空度。

根据该方面，因为在检查单元中能够独立地控制真空室中的真空度，所以能够在各个真空室中设定吸引连接体所必需的真空度。因此，由于没有额外的压力施加至设置真空室的探针卡，所以能够防止探针卡的设置真空室的部分变形。因此，能够防止设置在探针卡上的探针的顶端的平面度劣化。

根据本发明的第三方面的检查单元的特征在于，在第二或第二方面中，所述检查单元还包括压力传感器和用于调节真空度的部件，所述压力传感器设置于所述第一真空室的各个真空室中，所述用于调节真空度的部件使用由所述压力传感器检测到的检测值将各个真空室中的真空度调节到对于各个真空室所设定的真空度。

根据该方面，第一真空室的各个真空室设置有压力传感器和调节部件。因此，当在任一真空室中检测到的值小于或大于设定值时，能够使用调节部件将真空室中的真空度调节至设定值。换言之，因为各个真空室中的真空度能够维持为设定值，所以防止了探针卡变形，并且能够维持探针的顶端的平面度。

“将各个真空室中的真空度调节到对于各个真空室所设定的真空度”中的短语“对于各个真空室所设定的真空度”是指特定范围的真空度，在该真空度的特定范围内能够维持探针的顶端的平面度。

在根据本发明的第三方面的检查单元中，可以呈规则的间隔来配置第一真空室的真空室。另外，探针卡可以为圆形，可以呈规则的间隔沿周向配置第一真空室的真空室。

在第一至第三方面中的任一方面中，根据本发明的第四方面的检查单元还包括平面基准体，所述平面基准体相对于所述连接体位于所述探针卡所在侧的相反侧并且包括面对所述连接体的平坦面，所述探针卡包括从所述第二表面朝向所述平面基准体突出的多个第一基准体，所述平面基准体包括从所述平坦面朝向所述探针卡突出的多个第二基准体，以及所述第一基准体与所述第二基准体接触以确定所述探针卡与所述平面基准体之间的相对位置。

根据该方面，探针卡相对于平面基准体的位置由第一基准体和第二基准体确定。结果，确定了对应于真空室的探针卡与对应于真空室的平面基准体之间的相对位置。

对于探针卡的真空室中的真空度独立地调节，其中探针卡由于真空室中的负压与连接体一体化。因此，探针卡不会局部弯曲，而是能够维持其平面度。因此，由于探针卡的相对位置由第一基准体和第二基准体确定，所以探针卡跟随平面基准体的平坦面。换言之，探针卡具有与平面基准体的平坦面相同的平面度。

根据本发明的第五方面的检查单元的特征在于，在第四方面中，所述连接体隔着第二真空室与所述平面基准体一体化。

根据该方面，因为连接体隔着第二真空室安装到平面基准体，所以能够容易地将连接体从平面基准体移除。

根据本发明的第六方面的检查单元的特征在于，在第五方面中，所述第二真空室形成有多个室。

根据该方面，因为第二真空室形成有多个室，所以能够在将连接体从平面基准体移除时调节将连接体安装到平面基准体所利用的吸力。因此，防止了在将连接体从平面基准体移除时连接体突然脱离平面基准体。结果，能够减少对于损坏连接体和第二基准体的担心。

根据本发明的第七方面的检查单元的特征在于，在第六方面中，所述第一真空室与所述第二真空室彼此连通。

根据该方面，因为第一真空室的真空室与第二真空室的相应的真空室彼此连通，所以当设置压力传感器和/或调节部件时，能够减少压力传感器和/或调节部件的数量以简化检查单元的构成。

在本发明的第七方面中，第一真空室的真空室与第二真空室的真空室可以配置为面对称关系。可选地，第一真空室的真空室与第二真空室的真空室可以配置为相对于连接体不对称的关系。另外，当第一真空室的真空室与第二真空室的真空室可以配置为面对称关系时，连接体可以具有用于将第一真空室的真空室与第二真空室的相应的真空室连通的连通孔，该第二真空室的相应的真空室配置成与第一真空室的真空室呈面对称关系。

根据本发明的第八方面的检查单元的特征在于，在第一至第七方面中的任一方面中，所述探针卡与所述连接体能够彼此分离。

根据该方面，因为探针卡能够与连接体彼此分离，所以当探针磨损时，能够在检查装置中仅更换探针卡。因此，能够增加检查装置的经济效率。

根据本发明的第九方面的探针卡包括：第一表面，在所述第一表面上安装探针；第二表面，所述第二表面隔着各自被设定了真空度的多个真空室与连接体一体化，其中，所述探针卡具有在所述探针卡的生产过程期间确定的与各个真空室对应的真空度的设定值。

“与各个真空室对应的真空度的设定值”是在探针卡的生产过程期间确定的值。具体的，作为真空室的真空度的设定值，使用在利用夹具使第一基准体与第二基准体接触时通过压力传感器检测到的真空室中的真空度，其中，所述夹具能够创造与在探针卡的生产过程期间检查装置的测量环境相同的环境。设定值设定在如下范围内：在该范围内探针卡的平面度能够维持在适当的条件下。

短语“具有…与各个真空室对应的真空度的设定值”是指将真空度的设定值利用印刷媒介或电子媒介或经由通信手段与探针卡一起提供给使用探针卡的用户。

根据该方面，因为探针卡具有如下设定值：当探针卡与连接体一体化时，真空室中的真空度应当调节至该设定值，所以当用户简单地将探针卡安装至检查装置以使真空室中的真空度等于真空度的设定值时，能够将探针卡的平面度维持在适当的条件下。另外，当在多个检查装置中使用探针卡时，无需设定各个检查装置的真空室中的真空度。因此，能够提高探针卡的安装效率。

根据本发明的第十方面的检查装置包括：根据第一至第八方面中的任一方面的检查单元，所述检查单元还包括平面基准体，所述平面基准体相对于所述连接体位于所述探针卡所在侧的相反侧并且包括面对所述连接体的平坦面；探针器，所述探针器包括工作台，待与所述探针卡的探针接触的测试物体载置在所述工作台上；以及测试器，所述测试器电连接至所述平面基准体，其中，所述检查单元的探针卡安装至所述探针器。

根据该方面，在该检查装置中能够实现与第一至第八方面中的任一方面的效果相同的效果。

在本发明的第十方面中，安装至探针器的探针卡的垂向位置优选地确定检查单元相对于工作台的垂向位置。

根据本发明的第十一方面的控制系统包括多个根据第十方面的检查装置；以及控制部，所述控制部用于控制所述检查装置，其中，所述控制部具有根据第一至第八方面中的任一方面的检查单元中的第一真空室的各个真空室的真空度的设定值，在所述检查单元安装至所述检查装置时，各个真空室中的真空度基于所述设定值来设定。

根据该方面，因为能够由多个检查装置分享对于探针卡的第一真空室的各真空室的真空度的设定值，所以，例如，当探针卡从一个检查装置转移至另一检查装置时，能够增大设定真空度的效率。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施方式的包括探针卡的检查装置的侧视图。

图2是根据第一实施方式的检查装置的检查单元和顶部卡盘的侧视图。

图3是示出探针卡和连接体在根据第一实施方式的检查装置中分离了的状态的侧视图。

图4是根据本发明的第一实施方式的探针卡的平面图。

图5的（A）是根据第一实施方式的连接体的平面图，图5的（B）是沿着图5的（A）中的线A-O-A截取的截面图。

图6是示出第一实施方式的效果的说明图。

图7是用于根据第一实施方式的检查装置的控制系统的示意图。

图8是根据第二实施方式的连接体的平面图。

图9是根据第三实施方式的连接体的平面图。

图10的（A）是示出根据现有技术的探针卡的问题的说明图，图10的（B）是示出根据现有技术的探针卡的问题的说明图。

具体实施方式

以下基于附图对本发明的实施方式作出说明。在所有实施方式中被赋予相同的附图标记的共同的构成元件仅在第一实施方式中说明，在随后的实施方式中省略其说明。

<<<第一实施方式>>>

[检查单元和检查装置]

参照图1说明检查装置10的构成元件。检查装置10包括探针器（prober）12、测试器14和测试物体传送机构16。探针器12包括作为“工作台”的检查台18、顶部卡盘20和检查单元22。

检查台18通过组合X台、Y台、Z台和θ台而构成。顶部卡盘20安装在检查台18的顶部。因此，顶部卡盘20沿X轴方向、Y轴方向和Z轴方向位置可调，其中，Y轴方向在水平面上与X轴方向正交，Z轴方向垂直于水平面（XY平面）。此外，顶部卡盘20绕Z轴沿θ方向转动地可调。

安装测试物体26的安装面24设置于顶部卡盘20。在本实施方式中，测试物体26是集成有多个集成电路的半导体晶圆（semiconductor wafer）。

测试物体传送机构16能够将测试物体26传送至顶部卡盘20的安装面24并且能够从安装面24卸离测试物体26。具体地，当顶部卡盘20的安装面24远离位于安装面上方的检查单元22（稍后说明）、换言之在Z轴方向上距检查单元22一定距离时，测试物体传送机构16将测试物体26传送至安装面24以及从安装面24卸离测试物体26。

经由板保持器28安装至探针器12的检查单元22位于顶部卡盘20的安装面24上方。另外，电连接至检查单元的测试器14位于检查单元22上方。测试器14能够沿Z轴方向移动。

测试器14以能相对于探针卡（probe card）32摇动的方式支承弹簧针座34和平面基准体36，使得弹簧针座34和平面基准体36在与探针卡32安装至探针器12的位置相同的位置处组装至探针卡32。

检查装置10朝向检查单元22移动顶部卡盘20，并且对安装在安装面24上的测试物体26施加电流以利用测试物体26的电极与检查单元22的各探针30（稍后说明）保持接触而进行检查。

接着参照图2和图3说明检查单元22的构成。检查单元22包括探针卡32、作为“连接体”的弹簧针座34以及平面基准体36。

在本实施方式中，探针卡32具有盘状（圆形）形状，并且构造成包括陶瓷板和配线板（未示出）的多层板。探针卡32在其面对顶部卡盘20的安装面24的表面（第一表面）包括多个探针30。探针卡32在其面对弹簧针座34的表面（第二表面）包括作为朝向+Z方向突出的作为“第一基准体”的多个锚定件部（anchor portion）38。锚定件部38具有圆柱形状。

尽管未示出，探针卡32仍包括多个电通道（electric path）。电通道的第一端部连接至各探针30，电通道的第二端部连接至各连接区42（参见图4），连接区42在XY平面上与弹簧针座34的弹簧针40对应地配置在探针卡32的面对弹簧针座34的表面（第二表面）。

另外，探针卡的高度-平面度基准部44沿着探针卡32的外周设置。探针卡的高度-平面度基准部44与板保护件28接合。探针卡的高度-平面度基准部44确定当探针卡32安装到探针器12时探针卡32相对于顶部卡盘20的垂向高度。

参照图5的（A）详细说明弹簧针座34的构成。弹簧针座34是与将探针卡32的探针30电连接至印刷电路板58的各个电极（未示出）的构件。弹簧针座34支承多个弹簧针40。弹簧针座34具有厚盘形状。弹簧针座34包括多个弹簧针插孔46。弹簧针座34在其中央包括沿垂向（图5的（B）中的Z轴方向）延伸的通孔47。

弹簧针插孔46沿垂向延伸贯穿弹簧针座3。各弹簧针40包括上下端部，当各弹簧针40插入弹簧针插孔46时，上下端部从弹簧针座34上下突出。

如图5的（A）所示，弹簧针插孔46在弹簧针座34中配置成在XY平面上形成多个区域34a。密封构件50在弹簧针座34上设置成包围各区域34a。区域34a以规则的间隔沿周向配置在弹簧针座34上。环状密封构件51在弹簧针座34的各上下表面上设置成包围通孔47。

在本实施方式中，区域34a形成在弹簧针座34的Z轴方向上的上下表面两者。形成在弹簧针座34的上表面的区域34a与形成在弹簧针座34的下表面的区域34a对应。换言之，区域34a在弹簧针座34的上下表面配置成面对称关系。

另外，形成在弹簧针座34的上表面的各区域34a经由连通孔52与形成在弹簧针座34的下表面的对应的区域34a连通。

另外，弹簧针座34包括贯穿弹簧针座34沿垂向延伸的多个通孔54。通孔54在弹簧针座34中形成在与探针卡32的锚定件部38相应的位置。各通孔54均包括位于上表面侧的小径部54a和位于下表面侧的大径部54b。小径部54a具有比锚定件部38的直径小的直径，大径部54b具有比锚定件部38的直径大的直径。

参照图2、图3和图5的（B）详细说明平面基准体36的构成。平面基准体36具有盘状形状并且由金属构件形成。测试器14的测试器减振器56沿图2和图3中的Z轴方向连接至平面基准体36的上表面，其中平面基准体36被支承为相对于测试器14摇动。

平面基准体36包括形成为平坦面36a的下表面。平面基准体36的平坦面36a形成为满足规定的平面度要求（例如30μm以下）。另外，印刷电路板58设置在平面基准体36的下表面。电极（未示出）在与弹簧针座34的弹簧针40对应的位置设置在印刷电路板58的下表面。

多个电极（未示出）设置在平面基准体36的上表面，并且经由连接线缆60电连接至测试器14。电通道（未示出）设置于平面基准体36和印刷电路板58。电通道的第一端部连接至位于印刷电路板58的下表面的各个电极，电通道的第二端部连接至位于平面基准体36的上表面的各个电极。

另外，作为“第二基准体”的多个锚定件接收器（anchor receiver）62从平面基准体36的下表面向下延伸贯穿印刷电路板58。锚定件接收器62在XY平面上与探针卡32的锚定件部38的位置对应地设置在平面基准体36的下表面。各锚定件接收器62均包括从平面基准体36的下表面延伸的柱状部62a和设置在柱状部62a的顶端的锚定件抵接部62b。柱状部62a和锚定件抵接部62b具有圆柱形状。

柱状部62a和锚定件抵接部62b分别装配在弹簧针座34的通孔54的小径部54a和大径部54b。锚定件抵接部62b具有比通孔54的小径部54a的直径大的直径。因此，当弹簧针座34将要远离平面基准体36移动时，小径部54a与锚定件抵接部62b接触以防止弹簧针座34的运动。

换言之，当弹簧针座34安装至平面基准体36（参见图3）时，弹簧针座34能够在规定范围内朝向平面基准体36移动并且能够远离平面基准体36移动。另外，柱状部62a装配在通孔54的小径部54a中，由此弹簧针座34和平面基准体36在XY平面上的位置是确定的。

平面基准体36在与形成在弹簧针座34的上表面的区域34a对应的位置包括作为“用于调节真空度的部件”的多个调压部件64。各调压部件64均包括压力传感器65和真空调节器67，其中，压力传感器65用于检测形成在区域34a中的相应一个区域的真空室66（稍后说明）中的压力，真空调节器67基于来自压力传感器的检测值调节真空室66中的真空度。

参照图2、图3和图5的（B）说明在检查单元22中使探针卡32、弹簧针座34和平面基准体36一体化的步骤。

在图3所示的状态下，探针卡32经由板保持件28安装到探针器12。弹簧针座34和平面基准体36经由测试器减振器56被测试器14支承。这里，弹簧针座34悬挂于平面基准体36，同时小径部54a由于重力与锚定件抵接部62b保持接触。

这时，包围形成在弹簧针座34的上表面的区域34a的密封构件50与印刷电路板58保持接触，并且也与平面基准体36接触。因此，由密封构件50包围的空间68在弹簧针座34与平面基准体36之间形成在与区域34a对应的位置。这时，弹簧针座34的上表面上的密封构件50与印刷电路板58保持接触。

然后，由测试器14支承的弹簧针座34和平面基准体36朝向探针卡32移动。此时，压力调节部件64被致动以抽取空间68中的空气。然后，当通过测试器14使弹簧针座34和平面基准体36向下移动时，包围形成在弹簧针座34的下表面的区域34a的密封构件50与探针卡32接触。

结果，由密封构件50包围的空间70在探针卡32与弹簧针座34之间形成在与形成于弹簧针座34的下表面的区域34a对应的位置。此时，位于弹簧针座34的下表面的密封构件51也与探针卡32接触，其中由密封构件51包围的空间71形成在通孔47中。

在调压部件64继续抽取空间68以及与空间68连通的空间70中的空气的情况下，通过测试器14使弹簧针座34和平面基准体36向下移动，直到探针卡32的锚定件部38与平面基准体36的锚定件接收部62的锚定件抵接部62b接触。还通过另一调压部件（未示出）抽取空间71中的空气。

当锚定件部38中的任一个与其相应的锚定件抵接部62b接触时，由信号检测部件（未示出）检测到锚定件部38与锚定件抵接部62b之间的接触。一旦检测到，由相应的压力传感器65测量与锚定件部38相邻的空间（真空室）68和70中的真空度（负压），其中所述锚定件部38与其相应的锚定件抵接部62b接触。

然后，调压部件64的真空调节器67将空间68和70中的真空度（负压）维持为与检测时的真空度相同的真空度，其中，所述调压部件64抽取与锚定件部38相邻的空间（真空室）68和70中的空气，所述锚定件部38与锚定件抵接部62b接触。此外，一旦检测到，与空间71对应的调压部件维持空间71中的真空度（负压）与检测值相同。为了防止对于探针卡32的平面度的不利效果，空间71中的真空度（负压）设置成小于或等于空间68和70中的真空度（负压），其中通过上述检测维持真空度。

每次锚定件部38与其相应的锚定件抵接部62b接触时，相应的压力传感器65均测量与锚定件部38相邻的空间（真空室）68和70中的真空度（负压），其中所述锚定件部38与其相应的锚定件抵接部62b接触。真空调节器67将相应的空间（真空室）68和70中的真空度（负压）维持在与检测的真空度相同的水平。当所有的锚定件部38与相应的锚定件抵接部62b接触时，使测试器14停止向下移动。

当锚定件部38与锚定件抵接部62b接触时，通孔54的大径部54b接收锚定件部38以确定探针卡32和弹簧针座34在XY平面上的位置。

在本实施方式中，因为形成在锚定件部38以及与锚定件部38相应的锚定件抵接部62b中的电通道彼此电连接使得当锚定件部38和相应的锚定件抵接部62b彼此接触时允许流通电流，所以信号检测部件（未示出）能够检测到信号。

这里，因为抽取了空间68和70中的空气，所以空间68和70处于真空状态（减压状态）。当停止抽取空间70中的空气时，各调压部件64利用其压力传感器65检测相应的空间70中的真空度。由于锚定件部38和锚定件抵接部62b之间的接触，确定了探针卡32与平面基准体36之间的相对位置。

这样，空间70在探针卡32与弹簧针座34之间进入真空状态。结果，处于真空状态的空间70用作第一真空室72的真空室。同样，空间68在弹簧针座34与平面基准体36之间进入真空状态。结果，处于真空状态的空间68用作第二真空室74的真空室。探针卡32隔着第一真空室72与弹簧针座34一体化，弹簧针座34隔着第二真空室74与平面基准体36一体化。

第一真空室72形成有有多个空间70，换言之形成有多个真空室。因此，能够通过相应的调节部件64对于第一真空室72中的各真空室设定真空度（负压）。因此，真空度（负压）不可能增加至比各真空室所需的大。同样，第二真空室74形成有多个空间68，换言之形成有多个真空室。

结果，如图6所示，当信号检测部件检测到锚定件部38与相应的锚定件抵接部62b之间的接触时，第一真空室72的与接触的锚定件部38相邻的真空室72a、72b、72c中的真空度（负压）维持在与接触时检测到的真空度相同的水平。因此，由于各真空室中的真空度（负压）不过度增加，所以防止了探针卡32的与真空室对应的部分朝向弹簧针座34弯曲（变形）。

因此，确定了探针卡32的对应于真空室的部分和对应的平面基准体36的部分之间的相对位置。因此，探针卡32的与真空室对应的部分跟随由平面基准体36形成的平面。

因此，探针卡32的平面度与平面基准体36的平坦面36a一致。结果，由探针卡32的探针30的顶端形成的XY平面的平面度也与平面基准体36的平坦面36a一致，这满足规定的平面度要求（例如30μm以下）。

另外，通过利用调压部件64和其他调压部件（未示出）使第一真空室72的真空室的真空度（负压）和空间71中的真空度（负压）返回至大气压，能够容易地从弹簧针座34移除探针卡32。换言之，探针卡32可从弹簧针座34分离。

[控制系统]

接着参照图7详细说明用于控制多个检查装置10a、10b、10c、10d的控制系统76。控制系统76包括电连接至检查装置10a、10b、10c、10d的控制部78。

当探针卡32安装至检查装置10a、10b、10c、10d时，控制部78控制探针卡32的第一真空室72的真空室中的真空度（负压）。控制部78还将真空室中的真空度（负压）控制成使得真空室中的真空度达到在探针卡32的生产过程期间确定的真空度的各设定值。

各真空室的真空度的设定值是在探针卡32的生产过程期间确定的值。具体地，作为真空室的真空度的设定值使用当利用夹具使锚定件部38与锚定件抵接部62b接触时通过调压部件64的压力传感器65检测到的真空室中的真空度，其中，所述夹具能够创造与在探针卡32的生产过程期间检查装置10的测量环境相似的环境。真空度的设定值设定在探针卡32能够满足规定的平面度要求（例如30μm以下）这样的范围。

另外，在探针卡32的生产过程期间确定的第一真空室72的真空室的真空度的设定值以印刷媒介或电子媒介或经由通信手段与探针卡32一起提供给使用探针卡的用户。

控制部78包括存储装置（例如硬盘驱动器或嵌入存储器）（未示出），使得探针卡32的真空室的真空度的设定值能够存储在存储装置中。

因此，当已经安装至检查装置10a、10b、10c、10d中的一个检查装置的探针卡32被安装至检查装置10a、10b、10c、10d中的另一检查装置时，控制部78向检查装置10a、10b、10c、10d中的所述另一检查装置发送新安装的探针卡32的第一真空室72的真空室的真空度的设定值。因此，控制部78控制探针卡32的第一真空室72的真空室中的真空度（负压）。

因此，能够在检查装置10a、10b、10c、10d中的任一检查装置中容易地重新产生探针卡32的测量环境。

<<<第一实施方式的变型>>>

（1）在本实施方式中，代替面对称关系，第一真空室72的真空室和第二真空室74的真空室可以配置为不对称的关系。

（2）在本实施方式中，代替用于确定探针卡32、弹簧针座34和平面基准体36之间的相对位置的锚定件部38和锚定件接收器62，位于探针卡32与弹簧针座34之间的密封构件50和位于弹簧针座34与平面基准体36之间的密封构件50可以用作用于确定探针卡32、弹簧针座34和平面基准体36之间的相对位置的构件。

具体地，密封构件50可以变型为在Z轴方向上变形不超过特定极限值，使得能够当第一真空室72的真空室中的真空度和第二真空室74的真空室中的真空度达到各设定值时确定探针卡32、弹簧针座34和平面基准体36之间的相对位置。

（3）检测装置10可以变型为存储探针卡32的真空室的真空度的设定值并且控制探针卡32的真空室中的真空度（负压）。

（4）在本实施方式中，弹簧针座34和平面基准体36可以组装至探针卡32。然而，平面基准体36可以安装至测试器14以形成基准平面，探针卡32和弹簧针座34可以组装至平面基准体36。

（5）在本实施方式中探针卡32的具有圆柱形状的锚定件部38可以代替为具有矩形块形状。弹簧针座34可以具有圆筒形状，该圆筒形状可在其内径部和外径部形成有沿周向间隔开的槽口，锚定件部38可以形成为能够装配于槽口的构件。

（6）在上述实施方式中，弹簧针座用作连接体。然而，平面基准体可以用作连接体。例如，当弹簧针座为专利文献1的图1所示的小尺寸时或当弹簧针座构成有多个小块时，这也是适用的。

<<<第二实施方式>>>

参照图8说明根据第二实施方式的检查单元22。根据第二实施方式的检查单元22与第一实施方式的不同之处在于，第一真空室72的真空室不与第二真空室74的真空室连通。

弹簧针座80在其上下表面包括多个区域80a，该多个区域80a以规则的间隔沿周向配置并且由密封构件50包围。当探针卡32和弹簧针座80一体化时，形成在弹簧针座80的下表面的区域80a限定第一真空室72的多个真空室。当探针卡32和弹簧针座80一体化时，形成在弹簧针座80的上表面的区域80a限定第二真空室74的多个真空室。

尽管未示出，调节部件64与第一真空室72的真空室和第二真空室74的真空室对应地设置为多个。弹簧针座80在其中央包括沿Z轴方向延伸的通孔81。环状密封构件82在弹簧针座80的各上下表面设置成包围通孔81。因此，当探针卡32和弹簧针座80一体化时，由密封构件82包围的空间83形成在通孔81中。空间83通过另一调压部件（未示出）而形成真空状态。空间83中的真空度（负压）设置成小于或等于第一真空室72的真空室中的真空度（负压）的最小值。

<<<第三实施方式>>>

参照图9说明根据第三实施方式的检查单元22。根据第三实施方式的检查单元22与第一实施方式的不同之处在于，第二真空室74形成有一个真空室，第一真空室72的真空室不与第二真空室74连通。

弹簧针座84的下表面上的构成与第一实施方式中相同。因此，设置成贯穿弹簧针座84的弹簧针40与形成在弹簧针座84的下表面上的多个区域对应地配置。位于内周侧的环状密封构件85和位于外周侧的环状密封构件86设置在弹簧针座84的上表面上。在密封构件85和86之间的区域84a，多个弹簧针40与多个区域对应地配置。

当弹簧针座84和探针卡32一体化时，密封构件85和86之间的区域84a限定第二真空室74。在本实施方式中，第二真空室由单个真空室构成。尽管未示出，调压部件64与第一真空室72的真空室和第二真空室74的真空室对应地设置为多个。

弹簧针座84在其中央包括沿Z轴方向延伸的通孔87。环状密封构件88在弹簧针座84的各上下表面设置成包围通孔87。因此，当探针卡32和弹簧针座84一体化时，由密封构件88包围的空间89形成在通孔87中。空间89通过另一调压部件（未示出）形成真空状态。空间89中的真空度（负压）设定成小于或等于第一真空室72的真空室中的真空度（负压）的最小值。

总结以上说明，本实施方式的检查单元22包括在第一表面具有探针30的探针卡32、隔着第一真空室72与探针卡32的第二表面一体化的弹簧针座34、80、84，第一真空室72形成有多个室。

第一真空室72形成为使得能够独立地控制真空室中的真空度（负压）。检查单元22包括：压力传感器65，其设置于第一真空室72的各个真空室；和真空调节器67，其用于将真空室的真空度调节至如下真空度：该真空度是利用压力传感器65检测到的检测值而对真空室设定的真空度。

检查单元22包括平面基准体36和面对弹簧针座34、80、84的平坦面，所述平面基准体36相对于弹簧针座34、80、84位于探针卡32所在侧的相反侧。探针卡32包括作为从第二表面朝向平面基准体36突出的多个第一基准体的锚定件部38。平面基准体36包括作为从平坦面36a朝向探针卡32突出的多个第二基准体的锚定件接收器62。锚定件部38与锚定件接收器62接触以确定探针卡32与平面基准体36之间的相对位置。

弹簧针座34、80、84与平面基准体36隔着第二真空室74一体化。第二真空室74形成有多个室。第一真空室72与第二真空室74彼此连通。探针卡32与弹簧针座34、80、84能够彼此分离。

探针卡32包括：第一表面，探针30安装在该第一表面上：以及第二表面，其隔着设定成具有各自真空度的多个真空室72与弹簧针座34、80、84一体化。探针卡32具有在探针卡的生产过程期间确定的与各个真空室72对应的真空度的设定值。

检查装置10包括检查单元22、具有工作台18的探针器12以及电连接至平面基准体36的测试器14，其中待与探针卡32的探针30接触的测试物体26安装在该工作台18上。检查单元22的探针卡32安装至探针器12。

控制系统76包括多个检查装置10a、10b、10c、10d和用于控制检查装置的控制部78。控制部78具有检查单元22的第一真空室72的各个真空室的真空度的设定值以及当检查单元22安装至检查装置10a、10b、10c、10d时基于该设定值而设定各真空室的真空度（负压）。

不言而喻，本发明不限于上述实施方式，在权利要求书阐明的发明范围内能够作出各种变型，这些变型也应包含在本发明的范围内。

附图标记说明

10、10a、10b、10c、10d：检查装置

12：探针器

14：测试器

16：测试物体传送机构

18：检查台

20：顶部卡盘

22：检查单元

24：安装面

26：测试物体

28：板保持件

30：探针

32、92：探针卡

34、80、84：弹簧针座

34a、80a、84a：区域

36：平面基准体

36a：平坦面

38：锚定件部

40：弹簧针

42：连接区

44：探针卡的高度-平面度基准部

46：弹簧针插孔

50、51、82、85、86、88、96：密封构件

52：连通孔

47、54、81、87：通孔

54a：小径部

54b：大径部

56：测试器减振器

58：印刷电路板

60：连接线缆

62：锚定件接收器

62a：柱状部

62b：锚定件抵接部

64：调压部件

65：压力传感器

66：真空室

67：真空调节器

68、70、71、83、89、98：空间

72：第一真空室

72a、72b、72c：第一真空室的真空室

74：第二真空室

76：控制系统

78：控制部

90、90a、90b、90c、90d：锚定件

94：基准体

Z1、Z2：锚定件的突出长度

Claims (11)

1.一种检查单元，其包括：

探针卡，所述探针卡在其第一表面具有探针；以及

连接体，所述连接体隔着第一真空室与所述探针卡的第二表面一体化，

其中，所述第一真空室形成有多个室。

2.根据权利要求1所述的检查单元，其特征在于，在所述第一真空室中，能够独立地控制真空室中的真空度。

3.根据权利要求1或2所述的检查单元，其特征在于，所述检查单元还包括压力传感器和用于调节真空度的部件，所述压力传感器设置于所述第一真空室的各个真空室中，所述用于调节真空度的部件使用由所述压力传感器检测到的检测值将各个真空室中的真空度调节到对于各个真空室所设定的真空度。

4.根据权利要求1或2所述的检查单元，其特征在于，所述检查单元还包括平面基准体，所述平面基准体相对于所述连接体位于所述探针卡所在侧的相反侧并且包括面对所述连接体的平坦面，

所述探针卡包括从所述第二表面朝向所述平面基准体突出的多个第一基准体，

所述平面基准体包括从所述平坦面朝向所述探针卡突出的多个第二基准体，以及

所述第一基准体与所述第二基准体接触以确定所述探针卡与所述平面基准体之间的相对位置。

5.根据权利要求4所述的检查单元，其特征在于，所述连接体隔着第二真空室与所述平面基准体一体化。

6.根据权利要求5所述的检查单元，其特征在于，所述第二真空室形成有多个室。

7.根据权利要求6所述的检查单元，其特征在于，所述第一真空室与所述第二真空室彼此连通。

8.根据权利要求1或2所述的检查单元，其特征在于，所述探针卡与所述连接体能够彼此分离。

9.一种探针卡，其包括：第一表面，在所述第一表面上安装探针；第二表面，所述第二表面隔着各自被设定了真空度的多个真空室与连接体一体化，

其中，所述探针卡具有在所述探针卡的生产过程期间确定的与各个真空室对应的真空度的设定值。

10.一种检测装置，其包括：

根据权利要求1所述的检查单元，所述检查单元还包括平面基准体，所述平面基准体相对于所述连接体位于所述探针卡所在侧的相反侧并且包括面对所述连接体的平坦面；

探针器，所述探针器包括工作台，待与所述探针卡的探针接触的测试物体载置在所述工作台上；以及

测试器，所述测试器电连接至所述平面基准体，

其中，所述检查单元的探针卡安装至所述探针器。

11.一种检查装置用的控制系统，其包括：

多个如权利要求10所述的检查装置；以及

控制部，所述控制部用于控制所述检查装置，

其中，所述控制部具有根据权利要求1所述的检查单元中的第一真空室的各个真空室的真空度的设定值，在所述检查单元安装至所述检查装置时，各个真空室中的真空度基于所述设定值来设定。

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