JP2000035443A - プローブカード - Google Patents
プローブカードInfo
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- JP2000035443A JP2000035443A JP21863398A JP21863398A JP2000035443A JP 2000035443 A JP2000035443 A JP 2000035443A JP 21863398 A JP21863398 A JP 21863398A JP 21863398 A JP21863398 A JP 21863398A JP 2000035443 A JP2000035443 A JP 2000035443A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 LSIチップの測定をより確実にし、より長
寿命化したプローブカードとする。 【構成】 複数本のプローブ100と、このプローブ1
00が電気的に接続される配線パターン210が形成さ
れたプリント基板200と、このプリント基板200に
取り付けられて、前記プローブ100を支持するプロー
ブ支持部300とを有し、前記プローブ100は、電極
パッド711に接触する先端の接触部110が垂線VL
に対して5〜45°の角度θで折曲されている。
寿命化したプローブカードとする。 【構成】 複数本のプローブ100と、このプローブ1
00が電気的に接続される配線パターン210が形成さ
れたプリント基板200と、このプリント基板200に
取り付けられて、前記プローブ100を支持するプロー
ブ支持部300とを有し、前記プローブ100は、電極
パッド711に接触する先端の接触部110が垂線VL
に対して5〜45°の角度θで折曲されている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、LSIチップ等の
半導体集積回路の電気的諸特性を測定する際に用いられ
るプローブと、それを用いたプローブカードとに関す
る。
半導体集積回路の電気的諸特性を測定する際に用いられ
るプローブと、それを用いたプローブカードとに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来のプローブカードには、大別してカ
ンチレバー型と呼ばれる横型タイプと、垂直型と呼ばれ
る縦型タイプとがある。前者の横型タイプのプローブカ
ードは、多くの点で優れているが、近年のLSIチップ
の高集積化とテスターの多重化に伴う多チップ同時測定
には適していない面がある。これに対して、縦型のプロ
ーブカードは、より多くのプローブ(数百本〜数千本)
を使用でき、しかもプローブの配置の自由度が高いの
で、多チップ同時測定には適している。
ンチレバー型と呼ばれる横型タイプと、垂直型と呼ばれ
る縦型タイプとがある。前者の横型タイプのプローブカ
ードは、多くの点で優れているが、近年のLSIチップ
の高集積化とテスターの多重化に伴う多チップ同時測定
には適していない面がある。これに対して、縦型のプロ
ーブカードは、より多くのプローブ(数百本〜数千本)
を使用でき、しかもプローブの配置の自由度が高いの
で、多チップ同時測定には適している。
【0003】プローブには、硬く弾力の大きい金属、例
えば、タングステンやベリリウム銅等が用いられる。特
に、耐摩耗性に優れ、直径が数十μmという細線も比較
的安価に入手できるので、タングステン合金が用いられ
ることが多い。従って、縦型タイプのプローブカードに
も、大部分がタングステン合金からなるプローブが用い
られている。
えば、タングステンやベリリウム銅等が用いられる。特
に、耐摩耗性に優れ、直径が数十μmという細線も比較
的安価に入手できるので、タングステン合金が用いられ
ることが多い。従って、縦型タイプのプローブカードに
も、大部分がタングステン合金からなるプローブが用い
られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、縦型タ
イプのプローブカードは、LSIチップの電極パッドに
垂直方向から接触するため、電極パッドとの間の接触抵
抗が高くなるという問題がある。特に、前記タングステ
ン合金は比較的電気抵抗が大きいので、数万回のオーダ
ーで電極パッドに接触すると、接触抵抗が大きくなり、
最終的には電気的諸特性の測定が不可能になる。
イプのプローブカードは、LSIチップの電極パッドに
垂直方向から接触するため、電極パッドとの間の接触抵
抗が高くなるという問題がある。特に、前記タングステ
ン合金は比較的電気抵抗が大きいので、数万回のオーダ
ーで電極パッドに接触すると、接触抵抗が大きくなり、
最終的には電気的諸特性の測定が不可能になる。
【0005】これは、電極パッドへの接触時に電極パッ
ドとの間に流れる電流や接触摩擦等に起因するプローブ
の先端の接触部の温度の上昇や、アルミニウムが蒸着さ
れた電極パッドの表面に形成された酸化アルミニウム薄
膜が剥がれて異物としてプローブの接触部に付着するこ
とが大きな原因と考えられている。
ドとの間に流れる電流や接触摩擦等に起因するプローブ
の先端の接触部の温度の上昇や、アルミニウムが蒸着さ
れた電極パッドの表面に形成された酸化アルミニウム薄
膜が剥がれて異物としてプローブの接触部に付着するこ
とが大きな原因と考えられている。
【0006】また、接触部の温度上昇で酸化アルミニウ
ム薄膜とタングステン合金とが化合することも原因の1
つであると考えられている。
ム薄膜とタングステン合金とが化合することも原因の1
つであると考えられている。
【0007】かかる問題は、LSIチップを85℃〜1
50℃に加熱して行うバーンインテストにおいて特に顕
著な問題となっている。
50℃に加熱して行うバーンインテストにおいて特に顕
著な問題となっている。
【0008】現状では、数千回に1回程度、プローブの
接触部を研磨するクリーニング作業を行うことでかかる
問題点を解消している。しかし、LSIチップ等の電気
的諸特性の測定は全自動で行われるようになっているた
め、数千回に1回程度とはいえ、別作業を行うことは問
題である。
接触部を研磨するクリーニング作業を行うことでかかる
問題点を解消している。しかし、LSIチップ等の電気
的諸特性の測定は全自動で行われるようになっているた
め、数千回に1回程度とはいえ、別作業を行うことは問
題である。
【0009】この問題を根本から解消する方策として
は、タングステン合金からなるプローブの先端の接触部
を耐酸化性が高く、電気伝導率の比較的高い金属、例え
ば金、白金、パラジムウ等でメタライズすることが考え
られる。しかし、かかる方策はプローブの製造工程の増
加に相当するため、プローブのコストアップの要因とな
る。
は、タングステン合金からなるプローブの先端の接触部
を耐酸化性が高く、電気伝導率の比較的高い金属、例え
ば金、白金、パラジムウ等でメタライズすることが考え
られる。しかし、かかる方策はプローブの製造工程の増
加に相当するため、プローブのコストアップの要因とな
る。
【0010】本発明は上記事情に鑑みて創案されたもの
で、長寿命化されたプローブとそのプローブを用いたプ
ローブカードを提供することを目的としている。
で、長寿命化されたプローブとそのプローブを用いたプ
ローブカードを提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明に係るプローブ
は、測定対象物の電極パッドに対して垂線方向からの力
が加えられるプローブであって、前記電極パッドに接触
する先端の接触部が垂線に対して5〜45°の角度で折
曲されている。
は、測定対象物の電極パッドに対して垂線方向からの力
が加えられるプローブであって、前記電極パッドに接触
する先端の接触部が垂線に対して5〜45°の角度で折
曲されている。
【0012】また、本発明に係るプローブカードは、前
記プローブと、このプローブが電気的に接続される配線
パターンが形成されたプリント基板と、前記プローブを
支持するプローブ支持部とを有している。
記プローブと、このプローブが電気的に接続される配線
パターンが形成されたプリント基板と、前記プローブを
支持するプローブ支持部とを有している。
【0013】さらに、本発明に係る別のプローブカード
は、測定対象物の電極パッドに接触するプローブと、こ
のプローブが電気的に接続される配線パターンが形成さ
れたプリント基板と、前記プローブを支持するプローブ
支持部とを備えており、前記プローブは、プローブ支持
部の支持板のうち、最も電極パッドに近い支持板に開設
された開口に対して傾斜して挿入されるとともに、開口
のエッジ部に接触している。
は、測定対象物の電極パッドに接触するプローブと、こ
のプローブが電気的に接続される配線パターンが形成さ
れたプリント基板と、前記プローブを支持するプローブ
支持部とを備えており、前記プローブは、プローブ支持
部の支持板のうち、最も電極パッドに近い支持板に開設
された開口に対して傾斜して挿入されるとともに、開口
のエッジ部に接触している。
【0014】
【発明の実施の形態】図1は本発明の第1の実施の形態
に係るプローブの概略的正面図、図2は本発明の第1の
実施の形態に係るプローブの接触部の概略的拡大正面
図、図3は本発明の第2の実施の形態に係るプローブカ
ードの概略的断面図、図4は本発明の第2の実施の形態
に係るプローブカードの図面であって、プローブが電極
パッドに接触してから後オーバードライブを加えた状態
の概略的断面図、図5は本発明の第2の実施の形態に係
るプローブカードのプローブが電極パッドに接触した時
点での概略的拡大説明図、図6は本発明の第2の実施の
形態に係るプローブカードのプローブが電極パッドに接
触した後オーバードライブを加えた時点での概略的拡大
説明図、図7は本発明の第1の実施の形態に係るプロー
ブの変形例を示す概略的正面図である。
に係るプローブの概略的正面図、図2は本発明の第1の
実施の形態に係るプローブの接触部の概略的拡大正面
図、図3は本発明の第2の実施の形態に係るプローブカ
ードの概略的断面図、図4は本発明の第2の実施の形態
に係るプローブカードの図面であって、プローブが電極
パッドに接触してから後オーバードライブを加えた状態
の概略的断面図、図5は本発明の第2の実施の形態に係
るプローブカードのプローブが電極パッドに接触した時
点での概略的拡大説明図、図6は本発明の第2の実施の
形態に係るプローブカードのプローブが電極パッドに接
触した後オーバードライブを加えた時点での概略的拡大
説明図、図7は本発明の第1の実施の形態に係るプロー
ブの変形例を示す概略的正面図である。
【0015】また、図8は本発明の第3の実施の形態に
係るプローブカードの概略的断面図、図9は本発明の第
3の実施の形態に係るプローブカードの要部の概略的拡
大断面図、図10は本発明の第3の実施の形態に係るプ
ローブカードの要部の概略的拡大断面図である。
係るプローブカードの概略的断面図、図9は本発明の第
3の実施の形態に係るプローブカードの要部の概略的拡
大断面図、図10は本発明の第3の実施の形態に係るプ
ローブカードの要部の概略的拡大断面図である。
【0016】本発明の第1の実施の形態に係るプローブ
100は、測定対象物であるLSIチップ710の電極
パッド711に対して垂線方向からの力が加えられるプ
ローブであって、前記電極パッド711に接触する先端
の接触部110が垂線VLに対して5〜45°の角度θ
で折曲されている。
100は、測定対象物であるLSIチップ710の電極
パッド711に対して垂線方向からの力が加えられるプ
ローブであって、前記電極パッド711に接触する先端
の接触部110が垂線VLに対して5〜45°の角度θ
で折曲されている。
【0017】このプローブ100は、従来のプローブと
同様に3%程度のレニウムを含有したタングステン合金
から形成されており、水平部130と、この水平部13
0から直角方向に垂下された垂直部120と、この垂直
部120の先端で垂直部120に対して、すなわち図1
において一点鎖線で示す垂線VLに対して30°の角度
で折曲された接触部110とを有している。なお、以下
では、垂直部120と水平部130とを分ける部分を屈
曲点140と称する。
同様に3%程度のレニウムを含有したタングステン合金
から形成されており、水平部130と、この水平部13
0から直角方向に垂下された垂直部120と、この垂直
部120の先端で垂直部120に対して、すなわち図1
において一点鎖線で示す垂線VLに対して30°の角度
で折曲された接触部110とを有している。なお、以下
では、垂直部120と水平部130とを分ける部分を屈
曲点140と称する。
【0018】前記プローブ100の水平部130は、プ
ローブカードAを構成するプリント基板200の表面側
に載置され、その端部はプリント基板200に形成され
た配線パターン210に半田150で接続される接続部
131となっている。
ローブカードAを構成するプリント基板200の表面側
に載置され、その端部はプリント基板200に形成され
た配線パターン210に半田150で接続される接続部
131となっている。
【0019】また、接触部110は、LSIチップ71
0の電極パッド711に接触する部分であって、図2に
示すように、先細に形成されるとともに先端は半球状に
形成されている。
0の電極パッド711に接触する部分であって、図2に
示すように、先細に形成されるとともに先端は半球状に
形成されている。
【0020】さらに、垂直部120は、垂線VLに沿っ
て垂下されている。
て垂下されている。
【0021】このように構成されたプローブ100を用
いるプローブカードAは、図3に示すように、複数本の
前記プローブ100と、このプローブ100が電気的に
接続される配線パターン210が形成されたプリント基
板200と、このプリント基板200に取り付けられ
て、前記プローブ100を支持するプローブ支持部30
0とを有している。
いるプローブカードAは、図3に示すように、複数本の
前記プローブ100と、このプローブ100が電気的に
接続される配線パターン210が形成されたプリント基
板200と、このプリント基板200に取り付けられ
て、前記プローブ100を支持するプローブ支持部30
0とを有している。
【0022】まず、前記プリント基板200は、LSI
チップ710の電極パッド711の配置に対応して多数
個の貫通孔220が開設されている。この貫通孔220
は、1本のプローブ100の垂直部120を挿入できる
程度以上の大きさの直径を有している。
チップ710の電極パッド711の配置に対応して多数
個の貫通孔220が開設されている。この貫通孔220
は、1本のプローブ100の垂直部120を挿入できる
程度以上の大きさの直径を有している。
【0023】また、このプリント基板200の表面に
は、配線パターン210が形成されている。1本の配線
パターン210が1つの貫通孔220に対応するように
なっており、貫通孔220と配線パターン210の端部
との間の間隔は、6mm以下に設定されている。
は、配線パターン210が形成されている。1本の配線
パターン210が1つの貫通孔220に対応するように
なっており、貫通孔220と配線パターン210の端部
との間の間隔は、6mm以下に設定されている。
【0024】さらに、このプリント基板200は、より
多くのプローブ100に対応するために、多層基板が用
いられる。従って、配線パターン210は、プリント基
板200の表裏面のみならず、他の層にも形成されてい
るが、図3ではその表示を省略している。
多くのプローブ100に対応するために、多層基板が用
いられる。従って、配線パターン210は、プリント基
板200の表裏面のみならず、他の層にも形成されてい
るが、図3ではその表示を省略している。
【0025】前記プローブ支持部300は、図3に示す
ように、絶縁性を有する支持板320と、この支持板3
20をプリント基板200に取り付けるための取付部材
330とを有している。
ように、絶縁性を有する支持板320と、この支持板3
20をプリント基板200に取り付けるための取付部材
330とを有している。
【0026】支持板320は、0.50mmのマシナブ
ルセラミックス(三井鉱山株式会社のマセライト(商品
名)等が好適である。)からなり、LSIチップ710
の電極パッド711の配置に対応した開口321が開設
されている。
ルセラミックス(三井鉱山株式会社のマセライト(商品
名)等が好適である。)からなり、LSIチップ710
の電極パッド711の配置に対応した開口321が開設
されている。
【0027】このような部材から構成されるプローブ支
持部300は、各開口311、3421がプリント基板
200の貫通孔220と同一垂線上に位置するようにし
てプリント基板200の裏面側に取り付けられる。な
お、プリント基板200と、支持板320との間の間隔
は、5mmに設定されている。
持部300は、各開口311、3421がプリント基板
200の貫通孔220と同一垂線上に位置するようにし
てプリント基板200の裏面側に取り付けられる。な
お、プリント基板200と、支持板320との間の間隔
は、5mmに設定されている。
【0028】プローブ100は、垂直部120をプリン
ト基板200の貫通孔220と、支持板320の開口3
21とに挿入される。すると、プローブ100の水平部
130の端部である接続部131が配線パターン210
の上に載置される。この状態で、プローブ100の水平
部130と配線パターン210とを半田150で電気的
及び機械的に接続する。
ト基板200の貫通孔220と、支持板320の開口3
21とに挿入される。すると、プローブ100の水平部
130の端部である接続部131が配線パターン210
の上に載置される。この状態で、プローブ100の水平
部130と配線パターン210とを半田150で電気的
及び機械的に接続する。
【0029】また、プローブ100の垂線VLに対して
θ°の角度で折曲された接触部110は、図3に示すよ
うに支持板320の開口321から突出する。なお、支
持板320からの接触部110の突出量は、0.1〜
2.0mm程度である。
θ°の角度で折曲された接触部110は、図3に示すよ
うに支持板320の開口321から突出する。なお、支
持板320からの接触部110の突出量は、0.1〜
2.0mm程度である。
【0030】なお、プローブ100の垂直部120は、
プリント基板200の貫通孔220、支持板320の開
口321に挿入されているので、隣接するプローブ10
0と接触するおそれがない。
プリント基板200の貫通孔220、支持板320の開
口321に挿入されているので、隣接するプローブ10
0と接触するおそれがない。
【0031】このように構成されたプローブカードAに
よるLSIチップ710の電気的諸特性の測定は以下の
ように行われる。LSIチップ710はウエハ700の
状態で可動テーブル720に吸着保持される。この可動
テーブル720が上昇することにより、LSIチップ7
10の電極パッド711にプローブ100の接触部11
0が接触する。このプローブ100の接触部110が電
極パッド711に接触した状態を図5に示す。
よるLSIチップ710の電気的諸特性の測定は以下の
ように行われる。LSIチップ710はウエハ700の
状態で可動テーブル720に吸着保持される。この可動
テーブル720が上昇することにより、LSIチップ7
10の電極パッド711にプローブ100の接触部11
0が接触する。このプローブ100の接触部110が電
極パッド711に接触した状態を図5に示す。
【0032】プローブ100の接触部110が電極パッ
ド711に接触してからも、オーバードライブ(プロー
ブ100の接触部110がLSIチップ710の電極パ
ッド711に接触してからさらに加圧すること)を加え
ると、屈曲点140以降の水平部130が、図4に示す
ように、上側に向かって弾性変形する。
ド711に接触してからも、オーバードライブ(プロー
ブ100の接触部110がLSIチップ710の電極パ
ッド711に接触してからさらに加圧すること)を加え
ると、屈曲点140以降の水平部130が、図4に示す
ように、上側に向かって弾性変形する。
【0033】このオーバードライブを加えた場合、プロ
ーブ100の接触部110は、電極パッド711に対し
て図6に示すように外側に向かって滑る。図6では、滑
る前の接触部110を破線で、滑った後の接触部110
を実線で示している。この接触部110の外側への滑り
によって、電極パッド711の表面に形成されている酸
化アルミニウム薄膜が削れて、アルミニウムと直接接触
するようになる。
ーブ100の接触部110は、電極パッド711に対し
て図6に示すように外側に向かって滑る。図6では、滑
る前の接触部110を破線で、滑った後の接触部110
を実線で示している。この接触部110の外側への滑り
によって、電極パッド711の表面に形成されている酸
化アルミニウム薄膜が削れて、アルミニウムと直接接触
するようになる。
【0034】また、電極パッド711に繰り返して接触
することによって接触部110に酸化アルミニウム薄膜
の削り滓が付着していたとしても、削り滓は接触部11
0が電極パッド711を滑ることにより除去される。
することによって接触部110に酸化アルミニウム薄膜
の削り滓が付着していたとしても、削り滓は接触部11
0が電極パッド711を滑ることにより除去される。
【0035】また、オーバードライブ量を減少させて
も、接触部110が電極パッド711を滑ることでオー
バードライブ量を減少させないのと同等の接触抵抗を確
保することができる。
も、接触部110が電極パッド711を滑ることでオー
バードライブ量を減少させないのと同等の接触抵抗を確
保することができる。
【0036】例えば、プローブ100の垂直部120の
長さ寸法が6.0mm、プローブ100の直径が80μ
m、プローブ100の接触部110における針圧が12
g/OD100μmとした場合、次のような結果が得ら
れた。なお、針圧の12g/OD100μmとは、10
0μmのオーバードライブを加えた場合の接触部110
が電極パッド711に加える力が12gであることを意
味する。
長さ寸法が6.0mm、プローブ100の直径が80μ
m、プローブ100の接触部110における針圧が12
g/OD100μmとした場合、次のような結果が得ら
れた。なお、針圧の12g/OD100μmとは、10
0μmのオーバードライブを加えた場合の接触部110
が電極パッド711に加える力が12gであることを意
味する。
【0037】
【表1】
【0038】なお、前記表1における滑り量とは、接触
部110が電極パッド711に接触してからオーバード
ライブを加え終わるまでに電極パッド711の表面を移
動した距離をいう。また、前記表1におけるタッチダウ
ン回数とは、接触部110と電極パッド711との間の
接触抵抗が3Ωを超えるまでに、接触部110が電極パ
ッド711に接触した回数をいう。
部110が電極パッド711に接触してからオーバード
ライブを加え終わるまでに電極パッド711の表面を移
動した距離をいう。また、前記表1におけるタッチダウ
ン回数とは、接触部110と電極パッド711との間の
接触抵抗が3Ωを超えるまでに、接触部110が電極パ
ッド711に接触した回数をいう。
【0039】表1に示したように、θが0°である従来
のプローブでは52回の接触で接触抵抗が3Ωを超えた
のに対してθが大きくなれば、より多くの接触に耐える
ことができるようになる。
のプローブでは52回の接触で接触抵抗が3Ωを超えた
のに対してθが大きくなれば、より多くの接触に耐える
ことができるようになる。
【0040】ただし、滑り量が大きくなり、オーバード
ライブが加え終わったときに、接触部110が電極パッ
ド711からはみ出してしまうと電気的諸特性の測定が
不可能になる。一般的には、電極パッド711は、一辺
が50〜100μmの正方形であるので、θが45°よ
り大きくなることは好ましくない。
ライブが加え終わったときに、接触部110が電極パッ
ド711からはみ出してしまうと電気的諸特性の測定が
不可能になる。一般的には、電極パッド711は、一辺
が50〜100μmの正方形であるので、θが45°よ
り大きくなることは好ましくない。
【0041】なお、上述したプローブ100は、屈曲点
140において、垂直部120と水平部130とが直交
するようになっていたが、図7に示すように、屈曲点1
40の代わりに略横向きU字形状になった湾曲部141
としてもよい。この場合にも、オーバードライブを加え
ると湾曲部141から変形する。なお、接触部110が
垂線VLに対して5〜45°の角度θで折曲され、その
結果として、接触部110が電極パッド711の上を滑
る点は上述したものと同様である。
140において、垂直部120と水平部130とが直交
するようになっていたが、図7に示すように、屈曲点1
40の代わりに略横向きU字形状になった湾曲部141
としてもよい。この場合にも、オーバードライブを加え
ると湾曲部141から変形する。なお、接触部110が
垂線VLに対して5〜45°の角度θで折曲され、その
結果として、接触部110が電極パッド711の上を滑
る点は上述したものと同様である。
【0042】次に、本発明の第3の実施の形態に係るプ
ローブカードBについて図8〜図10を参照しつつ説明
する。なお、図8におけるプローブ100と支持板32
0等との寸法関係は図示の都合上正しくはなく、図9に
おける寸法関係の方が正しい。すなわち、プローブ10
0の直径に比較して支持板320の厚さ寸法の方が圧倒
的に大きくなっているのである。
ローブカードBについて図8〜図10を参照しつつ説明
する。なお、図8におけるプローブ100と支持板32
0等との寸法関係は図示の都合上正しくはなく、図9に
おける寸法関係の方が正しい。すなわち、プローブ10
0の直径に比較して支持板320の厚さ寸法の方が圧倒
的に大きくなっているのである。
【0043】このプローブカードBは、測定対象物であ
るLSIチップ710の電極パッド711に接触するプ
ローブ100と、このプローブ100が電気的に接続さ
れる配線パターン210が形成されたプリント基板20
0と、このプリント基板200に取り付けられて、前記
プローブ100を支持するプローブ支持部300とを備
えており、前記プローブ100は、プローブ支持部30
0の最も電極パッド711に近い支持板320に開設さ
れた開口321に対して傾斜して挿入されるとともに、
開口321のエッジ部321Aに接触している。
るLSIチップ710の電極パッド711に接触するプ
ローブ100と、このプローブ100が電気的に接続さ
れる配線パターン210が形成されたプリント基板20
0と、このプリント基板200に取り付けられて、前記
プローブ100を支持するプローブ支持部300とを備
えており、前記プローブ100は、プローブ支持部30
0の最も電極パッド711に近い支持板320に開設さ
れた開口321に対して傾斜して挿入されるとともに、
開口321のエッジ部321Aに接触している。
【0044】このプローブカードBに用いられるプロー
ブ100は、屈曲点140において垂直部120と水平
部130とがなす角度が直角より若干大きく設定されて
いる。このため、垂直部120を支持板320の開口3
21に挿入すると、垂直部120が開口321のエッジ
部321Aに接触するようになる。また、このプローブ
100の接触部110は、上述したものと違って垂直部
120と同一直線上に形成されている。
ブ100は、屈曲点140において垂直部120と水平
部130とがなす角度が直角より若干大きく設定されて
いる。このため、垂直部120を支持板320の開口3
21に挿入すると、垂直部120が開口321のエッジ
部321Aに接触するようになる。また、このプローブ
100の接触部110は、上述したものと違って垂直部
120と同一直線上に形成されている。
【0045】このように構成されたプローブカードBの
LSIチップ710の電気的諸特性の測定は次のように
して行う。LSIチップ710はウエハ700の状態で
可動テーブル720に吸着保持される。この可動テーブ
ル720が上昇することにより、LSIチップ710の
電極パッド711にプローブ100の接触部110が接
触する。このプローブ100の接触部110が電極パッ
ド711に接触した状態を図9に示す。
LSIチップ710の電気的諸特性の測定は次のように
して行う。LSIチップ710はウエハ700の状態で
可動テーブル720に吸着保持される。この可動テーブ
ル720が上昇することにより、LSIチップ710の
電極パッド711にプローブ100の接触部110が接
触する。このプローブ100の接触部110が電極パッ
ド711に接触した状態を図9に示す。
【0046】プローブ100の接触部110が電極パッ
ド711に接触してからも、オーバードライブ(プロー
ブ100の接触部110がLSIチップ710の電極パ
ッド711に接触してからさらに加圧すること)を加え
ると、屈曲点140以降の水平部130が、上側に向か
って弾性変形する。これは、図4で示したタイプのプロ
ーブカードAと同様である。
ド711に接触してからも、オーバードライブ(プロー
ブ100の接触部110がLSIチップ710の電極パ
ッド711に接触してからさらに加圧すること)を加え
ると、屈曲点140以降の水平部130が、上側に向か
って弾性変形する。これは、図4で示したタイプのプロ
ーブカードAと同様である。
【0047】このオーバードライブを加えた場合、プロ
ーブ100は垂直部120が、図10に示すように略弓
型或いはく字形状に変形し、接触部110は電極パッド
711に対して内側に向かって滑る。図10では、この
接触部110の内側への滑りによって、電極パッド71
1の表面に形成されている酸化アルミニウム薄膜が削れ
て、アルミニウムと直接接触するようになる。
ーブ100は垂直部120が、図10に示すように略弓
型或いはく字形状に変形し、接触部110は電極パッド
711に対して内側に向かって滑る。図10では、この
接触部110の内側への滑りによって、電極パッド71
1の表面に形成されている酸化アルミニウム薄膜が削れ
て、アルミニウムと直接接触するようになる。
【0048】また、電極パッド711に繰り返して接触
することによって接触部110に酸化アルミニウム薄膜
の削り滓が付着していたとしても、削り滓は接触部11
0が電極パッド711を滑ることにより除去される。
することによって接触部110に酸化アルミニウム薄膜
の削り滓が付着していたとしても、削り滓は接触部11
0が電極パッド711を滑ることにより除去される。
【0049】ここで、プローブ100を支持板320の
開口321のエッジ部321Aに接触させた場合と、従
来の接触させない場合とを表2で比較する。
開口321のエッジ部321Aに接触させた場合と、従
来の接触させない場合とを表2で比較する。
【0050】
【表2】
【0051】この表2に示す結果からすると、上述した
実施例の方が、プローブ100は6倍以上も長持ちする
ことになる。すなわち、これは、上述したように、プロ
ーブ100の接触部110が電極パッド711の表面を
滑ることにより、接触部110に付着するアルミニウム
薄膜の削り滓が除去されることが大きな原因であると考
えられる。
実施例の方が、プローブ100は6倍以上も長持ちする
ことになる。すなわち、これは、上述したように、プロ
ーブ100の接触部110が電極パッド711の表面を
滑ることにより、接触部110に付着するアルミニウム
薄膜の削り滓が除去されることが大きな原因であると考
えられる。
【0052】このことは、表3に示すように、20回の
タッチダウン後のプローブ100の先端の接触部110
のEPMAマッピング分析により、アルミニウムがプロ
ーブ100の先端の接触部110の被覆率分析結果によ
って証明されている。
タッチダウン後のプローブ100の先端の接触部110
のEPMAマッピング分析により、アルミニウムがプロ
ーブ100の先端の接触部110の被覆率分析結果によ
って証明されている。
【0053】
【表3】
【0054】また、このプローブ100において、接触
部110の先端を半球状に形成しているが、この先端の
半径の違いにより表4に示すような違いが生じる。
部110の先端を半球状に形成しているが、この先端の
半径の違いにより表4に示すような違いが生じる。
【0055】
【表4】
【0056】表4に示したように、半径がなしの場合、
すなわち先端が半球状ではなく真っ平になっているプロ
ーブでは、188回の接触で接触抵抗が3Ωを超えたの
に対して半径が大きくなれば、より多くの接触に耐える
ことができるようになる。半径が8μm〜40μmの場
合によく、特に15μm〜20μmの場合が優れてい
る。
すなわち先端が半球状ではなく真っ平になっているプロ
ーブでは、188回の接触で接触抵抗が3Ωを超えたの
に対して半径が大きくなれば、より多くの接触に耐える
ことができるようになる。半径が8μm〜40μmの場
合によく、特に15μm〜20μmの場合が優れてい
る。
【0057】また、接触部110の先端の半径が15μ
mのプローブ100において、接触部110に0.5μ
m〜10μmの膜厚のロジウムメッキを施すと表5に示
すようになる。このロジウムは、高硬度で、化学的に安
定した耐摩耗性と耐摩擦性とを有した金属の例であり、
他の金属としては、イリジウム等がある。
mのプローブ100において、接触部110に0.5μ
m〜10μmの膜厚のロジウムメッキを施すと表5に示
すようになる。このロジウムは、高硬度で、化学的に安
定した耐摩耗性と耐摩擦性とを有した金属の例であり、
他の金属としては、イリジウム等がある。
【0058】
【表5】
【0059】すなわち、ロジウムメッキを施すとその膜
厚が0.5μmであっても、メッキを施していない場合
の2倍以上のタッチダウン回数となり、1.0μm以上
となると5000回以上のタッチダウン回数となった。
厚が0.5μmであっても、メッキを施していない場合
の2倍以上のタッチダウン回数となり、1.0μm以上
となると5000回以上のタッチダウン回数となった。
【0060】なお、プローブカードAの場合の図7に示
すプローブ100と同様に、プローブカードBでも略横
向きU字形状になった湾曲部141を有するプローブ1
00を使用しても同様の効果が得られる。
すプローブ100と同様に、プローブカードBでも略横
向きU字形状になった湾曲部141を有するプローブ1
00を使用しても同様の効果が得られる。
【0061】
【発明の効果】本発明に係るプローブは、測定対象物の
電極パッドに対して垂線方向からの力が加えられるプロ
ーブであって、前記電極パッドに接触する先端の接触部
が垂線に対して5〜45°の角度で折曲されている。
電極パッドに対して垂線方向からの力が加えられるプロ
ーブであって、前記電極パッドに接触する先端の接触部
が垂線に対して5〜45°の角度で折曲されている。
【0062】かかるプローブであれば、オーバードライ
ブを加えると、接触部が電極パッドの上を滑り、電極パ
ッドの表面に形成された酸化アルミニウム薄膜を削り取
るので、確実に電極パッドに電気的に接触することがで
きる。また、削り取られた異物としての酸化アルミニウ
ムの削り滓は、次の接触時に除去されるので、異物とし
て接触部に残らず、後の電気的諸特性の特定に悪影響を
及ぼすことがない。
ブを加えると、接触部が電極パッドの上を滑り、電極パ
ッドの表面に形成された酸化アルミニウム薄膜を削り取
るので、確実に電極パッドに電気的に接触することがで
きる。また、削り取られた異物としての酸化アルミニウ
ムの削り滓は、次の接触時に除去されるので、異物とし
て接触部に残らず、後の電気的諸特性の特定に悪影響を
及ぼすことがない。
【0063】また、測定対象物の電極パッドに対して垂
線方向からの力が加えられるプローブであって、前記電
極パッドに接触する先端の接触部が5〜50μmの半径
を有する半球状に形成されている。
線方向からの力が加えられるプローブであって、前記電
極パッドに接触する先端の接触部が5〜50μmの半径
を有する半球状に形成されている。
【0064】これにより、電極パッドの表面に形成され
た酸化アルミニウム薄膜を削り取るので、確実に電極パ
ッドに電気的に接触でき、しかも長寿命化することを実
験で確認することができた。
た酸化アルミニウム薄膜を削り取るので、確実に電極パ
ッドに電気的に接触でき、しかも長寿命化することを実
験で確認することができた。
【0065】また、接触部の先端が高硬度で、化学的に
安定した耐摩耗性と耐摩擦性とを有した金属で被覆する
と、被覆しない場合より長寿命化することを実験で確認
することができた。
安定した耐摩耗性と耐摩擦性とを有した金属で被覆する
と、被覆しない場合より長寿命化することを実験で確認
することができた。
【0066】従って、前記プローブと、このプローブが
電気的に接続される配線パターンが形成されたプリント
基板と、前記プローブを支持するプローブ支持部とを備
えたプローブカードは、電気的諸特性の測定がより確実
で、より長寿命化することができる。
電気的に接続される配線パターンが形成されたプリント
基板と、前記プローブを支持するプローブ支持部とを備
えたプローブカードは、電気的諸特性の測定がより確実
で、より長寿命化することができる。
【0067】一方、測定対象物の電極パッドに接触する
プローブと、このプローブが電気的に接続される配線パ
ターンが形成されたプリント基板と、前記プローブを支
持するプローブ支持部とを具備しており、前記プローブ
は、プローブ支持部の支持板のうち、最も電極パッドに
近い支持板に開設された開口に対して傾斜して挿入され
るとともに、開口のエッジ部に接触しているプローブカ
ードであると、オーバードライブを加えた場合、プロー
ブが、略弓型或いはく字形状に変形し、接触部は電極パ
ッドの上を滑る。このため、電極パッドの表面に形成さ
れている酸化アルミニウム薄膜が削れて、アルミニウム
と直接接触するようになり、異物としての酸化アルミニ
ウム薄膜の削り滓も除去することができる。
プローブと、このプローブが電気的に接続される配線パ
ターンが形成されたプリント基板と、前記プローブを支
持するプローブ支持部とを具備しており、前記プローブ
は、プローブ支持部の支持板のうち、最も電極パッドに
近い支持板に開設された開口に対して傾斜して挿入され
るとともに、開口のエッジ部に接触しているプローブカ
ードであると、オーバードライブを加えた場合、プロー
ブが、略弓型或いはく字形状に変形し、接触部は電極パ
ッドの上を滑る。このため、電極パッドの表面に形成さ
れている酸化アルミニウム薄膜が削れて、アルミニウム
と直接接触するようになり、異物としての酸化アルミニ
ウム薄膜の削り滓も除去することができる。
【0068】特に、プローブの先端の接触部が5〜50
μmの半径を有する半球状に形成されていたり、接触部
の先端が高硬度で、化学的に安定した耐摩耗性と耐摩擦
性とを有した金属で被覆されていたとすると、より長寿
命化したプローブカードとすることができる。
μmの半径を有する半球状に形成されていたり、接触部
の先端が高硬度で、化学的に安定した耐摩耗性と耐摩擦
性とを有した金属で被覆されていたとすると、より長寿
命化したプローブカードとすることができる。
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るプローブの概
略的正面図である。
略的正面図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態に係るプローブの接
触部の概略的拡大正面図である。
触部の概略的拡大正面図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態に係るプローブカー
ドの概略的断面図である。
ドの概略的断面図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態に係るプローブカー
ドの図面であって、プローブが電極パッドに接触してか
ら後オーバードライブを加えた状態の概略的断面図であ
る。
ドの図面であって、プローブが電極パッドに接触してか
ら後オーバードライブを加えた状態の概略的断面図であ
る。
【図5】本発明の第2の実施の形態に係るプローブカー
ドのプローブが電極パッドに接触した時点での概略的拡
大説明図である。
ドのプローブが電極パッドに接触した時点での概略的拡
大説明図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態に係るプローブカー
ドのプローブが電極パッドに接触した後オーバードライ
ブを加えた時点での概略的拡大説明図である。
ドのプローブが電極パッドに接触した後オーバードライ
ブを加えた時点での概略的拡大説明図である。
【図7】本発明の第1の実施の形態に係るプローブの変
形例を示す概略的正面図である。
形例を示す概略的正面図である。
【図8】本発明の第3の実施の形態に係るプローブカー
ドの概略的断面図である。
ドの概略的断面図である。
【図9】本発明の第3の実施の形態に係るプローブカー
ドの要部の概略的拡大断面図である。
ドの要部の概略的拡大断面図である。
【図10】本発明の第3の実施の形態に係るプローブカ
ードの要部の概略的拡大断面図である。
ードの要部の概略的拡大断面図である。
100 プローブ 110 接触部 200 プリント基板 300 プローブ支持部 710 LSIチップ(測定対象物) 711 電極パッド
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年7月12日(1999.7.1
2)
2)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 プローブカード
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、LSIチップ等の
半導体集積回路の電気的諸特性を測定する際に用いられ
るプローブカードに関する。
半導体集積回路の電気的諸特性を測定する際に用いられ
るプローブカードに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のプローブカードには、大別してカ
ンチレバー型と呼ばれる横型タイプと、垂直型と呼ばれ
る縦型タイプとがある。前者の横型タイプのプローブカ
ードは、多くの点で優れているが、近年のLSIチップ
の高集積化とテスターの多重化に伴う多チップ同時測定
には適していない面がある。これに対して、縦型のプロ
ーブカードは、より多くのプローブ(数百本〜数千本)
を使用でき、しかもプローブの配置の自由度が高いの
で、多チップ同時測定には適している。
ンチレバー型と呼ばれる横型タイプと、垂直型と呼ばれ
る縦型タイプとがある。前者の横型タイプのプローブカ
ードは、多くの点で優れているが、近年のLSIチップ
の高集積化とテスターの多重化に伴う多チップ同時測定
には適していない面がある。これに対して、縦型のプロ
ーブカードは、より多くのプローブ(数百本〜数千本)
を使用でき、しかもプローブの配置の自由度が高いの
で、多チップ同時測定には適している。
【0003】プローブには、硬く弾力の大きい金属、例
えば、タングステンやベリリウム銅等が用いられる。特
に、耐摩耗性に優れ、直径が数十μmという細線も比較
的安価に入手できるので、タングステン合金が用いられ
ることが多い。従って、縦型タイプのプローブカードに
も、大部分がタングステン合金からなるプローブが用い
られている。
えば、タングステンやベリリウム銅等が用いられる。特
に、耐摩耗性に優れ、直径が数十μmという細線も比較
的安価に入手できるので、タングステン合金が用いられ
ることが多い。従って、縦型タイプのプローブカードに
も、大部分がタングステン合金からなるプローブが用い
られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、縦型タ
イプのプローブカードは、LSIチップの電極パッドに
垂直方向から接触するため、電極パッドとの間の接触抵
抗が高くなるという問題がある。特に、前記タングステ
ン合金は比較的電気抵抗が大きいので、数万回のオーダ
ーで電極パッドに接触すると、接触抵抗が大きくなり、
最終的には電気的諸特性の測定が不可能になる。
イプのプローブカードは、LSIチップの電極パッドに
垂直方向から接触するため、電極パッドとの間の接触抵
抗が高くなるという問題がある。特に、前記タングステ
ン合金は比較的電気抵抗が大きいので、数万回のオーダ
ーで電極パッドに接触すると、接触抵抗が大きくなり、
最終的には電気的諸特性の測定が不可能になる。
【0005】これは、電極パッドへの接触時に電極パッ
ドとの間に流れる電流や接触摩擦等に起因するプローブ
の先端の接触部の温度の上昇や、アルミニウムが蒸着さ
れた電極パッドの表面に形成された酸化アルミニウム薄
膜が剥がれて異物としてプローブの接触部に付着するこ
とが大きな原因と考えられている。
ドとの間に流れる電流や接触摩擦等に起因するプローブ
の先端の接触部の温度の上昇や、アルミニウムが蒸着さ
れた電極パッドの表面に形成された酸化アルミニウム薄
膜が剥がれて異物としてプローブの接触部に付着するこ
とが大きな原因と考えられている。
【0006】また、接触部の温度上昇で酸化アルミニウ
ム薄膜とタングステン合金とが化合することも原因の1
つであると考えられている。
ム薄膜とタングステン合金とが化合することも原因の1
つであると考えられている。
【0007】かかる問題は、LSIチップを85℃〜1
50℃に加熱して行うバーンインテストにおいて特に顕
著な問題となっている。
50℃に加熱して行うバーンインテストにおいて特に顕
著な問題となっている。
【0008】現状では、数千回に1回程度、プローブの
接触部を研磨するクリーニング作業を行うことでかかる
問題点を解消している。しかし、LSIチップ等の電気
的諸特性の測定は全自動で行われるようになっているた
め、数千回に1回程度とはいえ、別作業を行うことは問
題である。
接触部を研磨するクリーニング作業を行うことでかかる
問題点を解消している。しかし、LSIチップ等の電気
的諸特性の測定は全自動で行われるようになっているた
め、数千回に1回程度とはいえ、別作業を行うことは問
題である。
【0009】この問題を根本から解消する方策として
は、タングステン合金からなるプローブの先端の接触部
を耐酸化性が高く、電気伝導率の比較的高い金属、例え
ば金、白金、パラジムウ等でメタライズすることが考え
られる。しかし、かかる方策はプローブの製造工程の増
加に相当するため、プローブのコストアップの要因とな
る。
は、タングステン合金からなるプローブの先端の接触部
を耐酸化性が高く、電気伝導率の比較的高い金属、例え
ば金、白金、パラジムウ等でメタライズすることが考え
られる。しかし、かかる方策はプローブの製造工程の増
加に相当するため、プローブのコストアップの要因とな
る。
【0010】本発明は上記事情に鑑みて創案されたもの
で、長寿命化されたプローブカードを提供することを目
的としている。
で、長寿命化されたプローブカードを提供することを目
的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明に係るプローブカ
ードは、測定対象物の電極パッドに接触するプローブ
と、このプローブが電気的に接続される配線パターンが
形成されたプリント基板と、前記プローブを支持するプ
ローブ支持部とを備えており、前記プローブは、プロー
ブ支持部の支持板のうち、最も電極パッドに近い支持板
に垂直に開設された開口に対して湾曲することなく傾斜
して挿入されるとともに、開口のエッジ部に接触してお
り、電極パッドに接触してからオーバードライブを加え
ると、前記開口内においてプローブの傾斜の方向とは逆
の方向に略弓型或いはく字形状に変形するように構成さ
れている。
ードは、測定対象物の電極パッドに接触するプローブ
と、このプローブが電気的に接続される配線パターンが
形成されたプリント基板と、前記プローブを支持するプ
ローブ支持部とを備えており、前記プローブは、プロー
ブ支持部の支持板のうち、最も電極パッドに近い支持板
に垂直に開設された開口に対して湾曲することなく傾斜
して挿入されるとともに、開口のエッジ部に接触してお
り、電極パッドに接触してからオーバードライブを加え
ると、前記開口内においてプローブの傾斜の方向とは逆
の方向に略弓型或いはく字形状に変形するように構成さ
れている。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の形態に係る
プローブカードの概略的断面図、図2は本発明の形態に
係るプローブカードの要部の概略的拡大断面図、図3は
本発明の形態に係るプローブカードの要部の概略的拡大
断面図である。
プローブカードの概略的断面図、図2は本発明の形態に
係るプローブカードの要部の概略的拡大断面図、図3は
本発明の形態に係るプローブカードの要部の概略的拡大
断面図である。
【0013】本発明の形態に係るプローブカードについ
て図1〜図3を参照しつつ説明する。なお、図1におけ
るプローブ100と支持板320等との寸法関係は図示
の都合上正しくはなく、図2における寸法関係の方が正
しい。すなわち、プローブ100の直径に比較して支持
板320の厚さ寸法の方が圧倒的に大きくなっているの
である。
て図1〜図3を参照しつつ説明する。なお、図1におけ
るプローブ100と支持板320等との寸法関係は図示
の都合上正しくはなく、図2における寸法関係の方が正
しい。すなわち、プローブ100の直径に比較して支持
板320の厚さ寸法の方が圧倒的に大きくなっているの
である。
【0014】このプローブカードは、測定対象物である
LSIチップ710の電極パッド711に接触するプロ
ーブ100と、このプローブ100が電気的に接続され
る配線パターン210が形成されたプリント基板200
と、前記プローブ100を支持するプローブ支持部30
0とを備えており、前記プローブ100は、プローブ支
持部300の最も電極パッド711に近い支持板320
に垂直に開設された開口321に対して湾曲することな
く傾斜して挿入されるとともに、開口321のエッジ部
321Aに接触しており、電極パッド711に接触して
からオーバードライブを加えると、前記開口321A内
においてプローブ100の傾斜の方向とは逆の方向に略
弓型或いはく字形状に変形するように構成されている。
LSIチップ710の電極パッド711に接触するプロ
ーブ100と、このプローブ100が電気的に接続され
る配線パターン210が形成されたプリント基板200
と、前記プローブ100を支持するプローブ支持部30
0とを備えており、前記プローブ100は、プローブ支
持部300の最も電極パッド711に近い支持板320
に垂直に開設された開口321に対して湾曲することな
く傾斜して挿入されるとともに、開口321のエッジ部
321Aに接触しており、電極パッド711に接触して
からオーバードライブを加えると、前記開口321A内
においてプローブ100の傾斜の方向とは逆の方向に略
弓型或いはく字形状に変形するように構成されている。
【0015】まず、前記プリント基板200は、LSI
チップ710の電極パッド711の配置に対応して多数
個の貫通孔220が開設されている。この貫通孔220
は、1本のプローブ100の垂直部120を挿入できる
程度の大きさの直径を有している。
チップ710の電極パッド711の配置に対応して多数
個の貫通孔220が開設されている。この貫通孔220
は、1本のプローブ100の垂直部120を挿入できる
程度の大きさの直径を有している。
【0016】また、このプリント基板200の表面に
は、配線パターン210が形成されている。1本の配線
パターン210が1つの貫通孔220に対応するように
なっており、貫通孔220と配線パターン210の端部
との間の間隔は、6mm以下に設定されている。
は、配線パターン210が形成されている。1本の配線
パターン210が1つの貫通孔220に対応するように
なっており、貫通孔220と配線パターン210の端部
との間の間隔は、6mm以下に設定されている。
【0017】さらに、このプリント基板200は、より
多くのプローブ100に対応するために、多層基板が用
いられる。従って、配線パターン210は、プリント基
板200の表裏面のみならず、他の面にも形成されてい
るが、図1ではその表示を省略している。
多くのプローブ100に対応するために、多層基板が用
いられる。従って、配線パターン210は、プリント基
板200の表裏面のみならず、他の面にも形成されてい
るが、図1ではその表示を省略している。
【0018】前記プローブ支持部300は、図1に示す
ように、絶縁性を有する支持板320と、この支持板3
20をプリント基板200に取り付けるための取付部材
330とを有している。
ように、絶縁性を有する支持板320と、この支持板3
20をプリント基板200に取り付けるための取付部材
330とを有している。
【0019】支持板320は、0.50mmのマシナブ
ルセラミックス(三井鉱山株式会社のマセライト(商品
名)等が好適である。)からなり、LSIチップ710
の電極パッド711の配置に対応した開口321が開設
されている。この開口321は、図1に示すように、支
持板320に対して垂直に開設されている。
ルセラミックス(三井鉱山株式会社のマセライト(商品
名)等が好適である。)からなり、LSIチップ710
の電極パッド711の配置に対応した開口321が開設
されている。この開口321は、図1に示すように、支
持板320に対して垂直に開設されている。
【0020】このような部材から構成されるプローブ支
持部300は、開口321がプリント基板200の貫通
孔220と同一垂線上に位置するようにしてプリント基
板200の裏面側に取り付けられる。なお、プリント基
板200と、支持板320との間の間隔は、5mmに設
定されている。
持部300は、開口321がプリント基板200の貫通
孔220と同一垂線上に位置するようにしてプリント基
板200の裏面側に取り付けられる。なお、プリント基
板200と、支持板320との間の間隔は、5mmに設
定されている。
【0021】このプローブカードに用いられるプローブ
100は、水平部130と、この水平部130から垂下
された垂直部120と、この垂直部120の先端に垂直
部120と同一直線上に位置する接触部110とを有し
ている。そして、垂直部120と水平部130とを分け
る部分である屈曲点140において垂直部120と水平
部130とがなす角度が直角より若干大きく設定されて
いる。このため、垂直部120を支持板320の開口3
21に挿入すると、垂直部120が開口321のエッジ
部321Aに接触するようになる。また、このプローブ
100の接触部110は、垂直部120と同一直線上に
形成されている。
100は、水平部130と、この水平部130から垂下
された垂直部120と、この垂直部120の先端に垂直
部120と同一直線上に位置する接触部110とを有し
ている。そして、垂直部120と水平部130とを分け
る部分である屈曲点140において垂直部120と水平
部130とがなす角度が直角より若干大きく設定されて
いる。このため、垂直部120を支持板320の開口3
21に挿入すると、垂直部120が開口321のエッジ
部321Aに接触するようになる。また、このプローブ
100の接触部110は、垂直部120と同一直線上に
形成されている。
【0022】図1に示すように、前記プローブ100の
水平部130は、プローブカードを構成するプリント基
板200の表面側に載置され、その端部はプリント基板
200に形成された配線パターン210に半田150で
接続される接続部131となっている。
水平部130は、プローブカードを構成するプリント基
板200の表面側に載置され、その端部はプリント基板
200に形成された配線パターン210に半田150で
接続される接続部131となっている。
【0023】このように構成されたプローブカードのL
SIチップ710の電気的諸特性の測定は次のようにし
て行う。LSIチップ710はウエハ700の状態で可
動テーブル720に吸着保持される。この可動テーブル
720が上昇することにより、LSIチップ710の電
極パッド711にプローブ100の接触部110が接触
する。このプローブ100の接触部110が電極パッド
711に接触した状態を図2に示す。
SIチップ710の電気的諸特性の測定は次のようにし
て行う。LSIチップ710はウエハ700の状態で可
動テーブル720に吸着保持される。この可動テーブル
720が上昇することにより、LSIチップ710の電
極パッド711にプローブ100の接触部110が接触
する。このプローブ100の接触部110が電極パッド
711に接触した状態を図2に示す。
【0024】プローブ100の接触部110が電極パッ
ド711に接触してからも、オーバードライブ(プロー
ブ100の接触部110がLSIチップ710の電極パ
ッド711に接触してからさらに加圧すること)を加え
ると、屈曲点140以降の水平部130が、上側に向か
って弾性変形する。
ド711に接触してからも、オーバードライブ(プロー
ブ100の接触部110がLSIチップ710の電極パ
ッド711に接触してからさらに加圧すること)を加え
ると、屈曲点140以降の水平部130が、上側に向か
って弾性変形する。
【0025】このオーバードライブを加えた場合、プロ
ーブ100は垂直部120が、図10に示すようにプロ
ーブ100の傾斜の方向とは逆の方向に略弓型或いはく
字形状に変形し、接触部110は電極パッド711に対
して内側に向かって滑る。図3では、この接触部110
の内側への滑りによって、電極パッド711の表面に形
成されている酸化アルミニウム薄膜が削れて、アルミニ
ウムと直接接触するようになる。
ーブ100は垂直部120が、図10に示すようにプロ
ーブ100の傾斜の方向とは逆の方向に略弓型或いはく
字形状に変形し、接触部110は電極パッド711に対
して内側に向かって滑る。図3では、この接触部110
の内側への滑りによって、電極パッド711の表面に形
成されている酸化アルミニウム薄膜が削れて、アルミニ
ウムと直接接触するようになる。
【0026】また、電極パッド711に繰り返して接触
することによって接触部110に酸化アルミニウム薄膜
の削り滓が付着していたとしても、削り滓は接触部11
0が電極パッド711を滑ることにより除去される。
することによって接触部110に酸化アルミニウム薄膜
の削り滓が付着していたとしても、削り滓は接触部11
0が電極パッド711を滑ることにより除去される。
【0027】ここで、プローブ100を支持板320の
開口321のエッジ部321Aに接触させた場合と、従
来の接触させない場合とを表1で比較する。
開口321のエッジ部321Aに接触させた場合と、従
来の接触させない場合とを表1で比較する。
【0028】
【表1】
【0029】この表1に示す結果からすると、上述した
実施例の方が、プローブ100は6倍以上も長持ちする
ことになる。すなわち、これは、上述したように、プロ
ーブ100の接触部110が電極パッド711の表面を
滑ることにより、接触部110に付着するアルミニウム
薄膜の削り滓が除去されることが大きな原因であると考
えられる。
実施例の方が、プローブ100は6倍以上も長持ちする
ことになる。すなわち、これは、上述したように、プロ
ーブ100の接触部110が電極パッド711の表面を
滑ることにより、接触部110に付着するアルミニウム
薄膜の削り滓が除去されることが大きな原因であると考
えられる。
【0030】このことは、表2に示すように、20回の
タッチダウン後のプローブ100の先端の接触部110
のEPMAマッピング分析により、アルミニウムがプロ
ーブ100の先端の接触部110を被覆する率である被
覆率分析結果によって証明されている。
タッチダウン後のプローブ100の先端の接触部110
のEPMAマッピング分析により、アルミニウムがプロ
ーブ100の先端の接触部110を被覆する率である被
覆率分析結果によって証明されている。
【0031】
【表2】
【0032】また、接触部110の先端の半径が15μ
mのプローブ100において、接触部110に0.5μ
m〜10μmの膜厚のロジウムメッキを施すと表3に示
すようになる。このロジウムは、高硬度で、化学的に安
定した耐摩耗性と耐摩擦性とを有した金属の例であり、
他の金属としては、イリジウム等がある。
mのプローブ100において、接触部110に0.5μ
m〜10μmの膜厚のロジウムメッキを施すと表3に示
すようになる。このロジウムは、高硬度で、化学的に安
定した耐摩耗性と耐摩擦性とを有した金属の例であり、
他の金属としては、イリジウム等がある。
【0033】
【表3】
【0034】すなわち、ロジウムメッキを施すとその膜
厚が0.5μmであっても、メッキを施していない場合
の2倍以上のタッチダウン回数となり、1.0μm以上
となると5000回以上のタッチダウン回数となった。
厚が0.5μmであっても、メッキを施していない場合
の2倍以上のタッチダウン回数となり、1.0μm以上
となると5000回以上のタッチダウン回数となった。
【0035】
【発明の効果】本発明に係るプローブカードは、測定対
象物の電極パッドに接触するプローブと、このプローブ
が電気的に接続される配線パターンが形成されたプリン
ト基板と、前記プローブを支持するプローブ支持部とを
備えており、前記プローブは、プローブ支持部の支持板
のうち、最も電極パッドに近い支持板に垂直に開設され
た開口に対して湾曲することなく傾斜して挿入されると
ともに、開口のエッジ部に接触しており、電極パッドに
接触してからオーバードライブを加えると、前記開口内
においてプローブの傾斜の方向とは逆の方向に略弓型或
いはく字形状に変形するように構成されている。
象物の電極パッドに接触するプローブと、このプローブ
が電気的に接続される配線パターンが形成されたプリン
ト基板と、前記プローブを支持するプローブ支持部とを
備えており、前記プローブは、プローブ支持部の支持板
のうち、最も電極パッドに近い支持板に垂直に開設され
た開口に対して湾曲することなく傾斜して挿入されると
ともに、開口のエッジ部に接触しており、電極パッドに
接触してからオーバードライブを加えると、前記開口内
においてプローブの傾斜の方向とは逆の方向に略弓型或
いはく字形状に変形するように構成されている。
【0036】このプローブカードであると、オーバード
ライブを加えた場合、プローブが、プローブの傾斜の方
向とは逆の方向に略弓型或いはく字形状に変形し、接触
部は電極パッドの上を滑る。このため、電極パッドの表
面に形成されている酸化アルミニウム薄膜が削れて、ア
ルミニウムと直接接触するようになり、異物としての酸
化アルミニウム薄膜の削り滓も除去することができる。
ライブを加えた場合、プローブが、プローブの傾斜の方
向とは逆の方向に略弓型或いはく字形状に変形し、接触
部は電極パッドの上を滑る。このため、電極パッドの表
面に形成されている酸化アルミニウム薄膜が削れて、ア
ルミニウムと直接接触するようになり、異物としての酸
化アルミニウム薄膜の削り滓も除去することができる。
【0037】特に、プローブの先端の接触部の先端が高
硬度で、化学的に安定した耐摩耗性と耐摩擦性とを有し
た金属であるロジウム又はイリジウムで被覆されていた
とすると、より長寿命化したプローブカードとすること
ができる。
硬度で、化学的に安定した耐摩耗性と耐摩擦性とを有し
た金属であるロジウム又はイリジウムで被覆されていた
とすると、より長寿命化したプローブカードとすること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るプローブカードの概
略的断面図である。
略的断面図である。
【図2】本発明の形態に係るプローブカードの要部の概
略的拡大断面図である。
略的拡大断面図である。
【図3】本発明の形態に係るプローブカードの要部の概
略的拡大断面図である。
略的拡大断面図である。
【符号の説明】 100 プローブ 110 接触部 200 プリント基板 300 プローブ支持部 710 LSIチップ(測定対象物) 711 電極パッド
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図2】
【図3】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 順也 兵庫県尼崎市西長洲町2丁目5番13号 日 本電子材料株式会社内 (72)発明者 田畑 純一 兵庫県尼崎市西長洲町2丁目5番13号 日 本電子材料株式会社内 (72)発明者 倉地 昭人 兵庫県尼崎市西長洲町2丁目5番13号 日 本電子材料株式会社内 (72)発明者 樊 利文 兵庫県尼崎市西長洲町2丁目5番13号 日 本電子材料株式会社内 Fターム(参考) 2G011 AA02 AA17 AB06 AB07 AB08 AC14 AE03 AE22 AF07 4M106 AA01 AA02 BA01 BA14 DD03 DD10 DJ33
Claims (6)
- 【請求項1】 測定対象物の電極パッドに対して垂線方
向からの力が加えられるプローブにおいて、前記電極パ
ッドに接触する先端の接触部が垂線に対して5〜45°
の角度で折曲されていることを特徴とするプローブ。 - 【請求項2】 測定対象物の電極パッドに対して垂線方
向からの力が加えられるプローブにおいて、前記電極パ
ッドに接触する先端の接触部が5〜50μmの半径を有
する半球状に形成されていることを特徴とするプロー
ブ。 - 【請求項3】 接触部の先端が高硬度で、化学的に安定
した耐摩耗性と耐摩擦性とを有した金属で被覆すること
を特徴とする請求項1又は2記載のプローブ。 - 【請求項4】 請求項1、2又は3記載のプローブと、
このプローブが電気的に接続される配線パターンが形成
されたプリント基板と、前記プローブを支持するプロー
ブ支持部とを具備したことを特徴とするプローブカー
ド。 - 【請求項5】 測定対象物の電極パッドに接触するプロ
ーブと、このプローブが電気的に接続される配線パター
ンが形成されたプリント基板と、前記プローブを支持す
るプローブ支持部とを具備しており、前記プローブは、
プローブ支持部の支持板のうち、最も電極パッドに近い
支持板に開設された開口に対して傾斜して挿入されると
ともに、開口のエッジ部に接触していることを特徴とす
るプローブカード。 - 【請求項6】 前記プローブは、請求項2又は3記載の
プローブであることを特徴とする請求項5記載のプロー
ブカード。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21863398A JP2992512B1 (ja) | 1998-07-15 | 1998-07-15 | プローブカード |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21863398A JP2992512B1 (ja) | 1998-07-15 | 1998-07-15 | プローブカード |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2992512B1 JP2992512B1 (ja) | 1999-12-20 |
JP2000035443A true JP2000035443A (ja) | 2000-02-02 |
Family
ID=16723017
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21863398A Expired - Fee Related JP2992512B1 (ja) | 1998-07-15 | 1998-07-15 | プローブカード |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2992512B1 (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100455097B1 (ko) * | 2000-09-13 | 2004-11-08 | 니덱-리드 가부시키가이샤 | 기판 검사용 검사지그 및 그 검사지그를 구비한 기판검사장치 |
JP2006010559A (ja) * | 2004-06-28 | 2006-01-12 | Nidec-Read Corp | プローブ装置及び基板検査装置 |
JP2007033438A (ja) * | 2005-06-23 | 2007-02-08 | Toto Ltd | プローブカード用ガイド部材およびプローブカード |
JP2008281466A (ja) * | 2007-05-11 | 2008-11-20 | Toyota Motor Corp | 半導体検査装置 |
JP2012112680A (ja) * | 2010-11-19 | 2012-06-14 | Kobe Steel Ltd | コンタクトプローブピン |
CN101813711B (zh) * | 2009-02-20 | 2012-07-25 | 京元电子股份有限公司 | 测试探针及探针座 |
JP2014145772A (ja) * | 2014-03-28 | 2014-08-14 | Kobe Steel Ltd | コンタクトプローブピン |
JP2015504164A (ja) * | 2012-01-04 | 2015-02-05 | フォームファクター, インコーポレイテッド | プログラム可能な動作を有するプローブ |
CN110346616A (zh) * | 2018-04-03 | 2019-10-18 | 中华精测科技股份有限公司 | 探针卡装置及探针座 |
-
1998
- 1998-07-15 JP JP21863398A patent/JP2992512B1/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100455097B1 (ko) * | 2000-09-13 | 2004-11-08 | 니덱-리드 가부시키가이샤 | 기판 검사용 검사지그 및 그 검사지그를 구비한 기판검사장치 |
JP2006010559A (ja) * | 2004-06-28 | 2006-01-12 | Nidec-Read Corp | プローブ装置及び基板検査装置 |
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CN101813711B (zh) * | 2009-02-20 | 2012-07-25 | 京元电子股份有限公司 | 测试探针及探针座 |
JP2012112680A (ja) * | 2010-11-19 | 2012-06-14 | Kobe Steel Ltd | コンタクトプローブピン |
US9625492B2 (en) | 2010-11-19 | 2017-04-18 | Kobe Steel, Ltd. | Contact probe pin |
JP2015504164A (ja) * | 2012-01-04 | 2015-02-05 | フォームファクター, インコーポレイテッド | プログラム可能な動作を有するプローブ |
JP2014145772A (ja) * | 2014-03-28 | 2014-08-14 | Kobe Steel Ltd | コンタクトプローブピン |
CN110346616A (zh) * | 2018-04-03 | 2019-10-18 | 中华精测科技股份有限公司 | 探针卡装置及探针座 |
CN110346616B (zh) * | 2018-04-03 | 2021-06-15 | 中华精测科技股份有限公司 | 探针卡装置及探针座 |
Also Published As
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---|---|
JP2992512B1 (ja) | 1999-12-20 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |