JP2007057447A

JP2007057447A - プローブカード用ガイド板およびその加工方法

Info

Publication number: JP2007057447A
Application number: JP2005245151A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Mitsune; 敦三根
Original assignee: Japan Electronic Materials Corp
Current assignee: Japan Electronic Materials Corp
Priority date: 2005-08-26
Filing date: 2005-08-26
Publication date: 2007-03-08
Also published as: TW200712502A; WO2007023884A1

Abstract

【課題】従来のガイド板は、ボトムガイド板に同軸の２段構造のガイド穴を設ける必要があり、加工が複雑で、ガイド穴の極細化が進むにつれ、製造コストも上昇していた。
【解決手段】プローブ用ガイド板は、アッパーガイド板およびボトムガイド板を備えるプローブカード用ガイド板であって、アッパーガイド板およびボトムガイド板にガイド穴が設けられ、ボトムガイド板に設けられたガイド穴が１段目のガイド穴および２段目のガイド穴の２段構成となっており、１段目のガイド穴の底面に複数の２段目のガイド穴が設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、ＬＳＩチップ等の半導体デバイスの電気的諸特性を測定する検査用具であるプローブカードに用いられるガイド板およびガイド板の加工方法に関するものである。

プローブカードは、半導体ウエハに数多く形成された半導体チップ等の電気的緒特性を測定するときに用いられる検査用デバイスであり、半導体チップ等の半導体デバイスの電極パッドに合わせて配置された数多くのプローブを有したプローブカードが使用される。即ち、ステージ上に半導体ウエハをセットした後、ステージをプローブカードの方向に移動させ、プローブの先端を半導体チップの電極パッドに押圧接触させる。この状態で半導体チップと半導体テスターとがプローブを介して電気的に接続されるので、半導体デバイスの電気的緒特性を半導体テスターによって測定できるようになっている。このような測定は半導体ウエハの製造工程が終了した後の検査工程で行われている。尚、従来のプローブカードに用いられるプローブの例としては、特許文献１において開示されたもの等が知られている。

従来のプローブカードは、図５および図６に示すようにプローブピンをセットするためのガイド板１が設けられており、ガイド板１を構成するボトムガイド板２に設けられた同軸の２段のガイド穴１２にプローブＰが１本ずつ挿入されている。ガイド穴１２の径の小さい２段目のガイド穴１２ｂはプローブＰをガイドするものであり、２段目のガイド穴の内径は約１４０μｍのもの等が用いられているが、測定対象の半導体集積回路の高密度化に伴って更に極細化の傾向にある。

２段目のガイド穴１２ｂより径の大きい１段目のガイド穴１２ａは、プローブＰの突出量を設定するために設けられているものであり、上記２段目のガイド穴１２ｂの加工にも必要となる穴である。

同軸の２段構造のガイド穴がボトムガイド板に必要となるのは、ボトムガイド板の厚さと関係している。半導体集積回路の電極数に対応してプローブを配置すると、約１平方ｃｍの限られた領域に２５００本程度のプローブを設ける必要があり、プローブ１本当りの接触圧を５ｇとすると全体で約１２．５ｋｇの圧力に耐える厚さのボトムガイド板が必要となる。このようにボトムガイド板の厚さが増すと、ボトムガイド板に極細の貫通穴を開けることは困難となる。

このように１回の穴あけ加工により極細のガイド穴１２を形成するのは困難であるので、はじめに径の大きい１段目のガイド穴１２ａを形成した後に、１段目のガイド穴１２ａの底面に同軸の径の小さい２段目のガイド穴１２ｂを形成する必要があるので、同軸の２段構造を用いていた。
特開２００２−２２７６８号公報

上述のように従来のガイド板は、イニシャル荷重によるボトムガイド板の変形を抑制するために、ボトムガイド板の厚みを確保する必要があり、そのために厚みの増したボトムガイド板に極細のガイド穴を加工するには、同軸の２段のガイド穴を加工する必要があり、このためガイド板の加工が複雑となり、加工手間が増加し、加工費用の増加につながるという問題点がある。この問題点を解消するために、ボトムガイド板の厚さを薄くするという考え方もあるが、この場合、ボトムガイド板が薄くなることにより、ボトムガイド板の中央が凹み多数のプローブの接触が不均一になるという問題点が生じる。

上述の問題点に鑑み、本発明は、厚さの増したボトムガイド板にガイド穴を簡単に開けることのできるガイド板およびガイド板の加工方法を提供することを目的とする。

本発明のプローブカード用ガイド板は、アッパーガイド板およびボトムガイド板を備えるプローブカード用ガイド板であって、アッパーガイド板およびボトムガイド板にガイド穴が設けられ、ボトムガイド板に設けられたガイド穴が１段目のガイド穴および２段目のガイド穴の２段構成となっており、１段目のガイド穴の底面に複数の２段目のガイド穴が設けられていることを特徴とする。

また、上記ボトムガイド板に設けられた１段目のガイド穴は略矩形で、１段目のガイド穴の底面に所定の間隔で２段目の穴が設けられていることが好ましい。

そして、上記１段目のガイド穴がボトムガイド板に複数設けられており、隣接する１段目のガイド穴の間が隔壁として機能していることが好ましい。

本発明のガイド板の加工方法は、アッパーガイド板およびボトムガイド板を備えたガイド板の加工方法であって、ボトムガイド板に、ザグリ加工により１段目のガイド穴と隔壁とを形成し、穴あけ加工により１段目のガイド穴の底面に複数の２段目の穴を形成することを特徴とする。

本発明のプローブカード用ガイド板は、アッパーガイド板およびボトムガイド板を備えるプローブカード用ガイド板であって、アッパーガイド板およびボトムガイド板にガイド穴が設けられ、ボトムガイド板に設けられたガイド穴が１段目のガイド穴および２段目のガイド穴の２段構成となっており、１段目のガイド穴の底面に複数の２段目のガイド穴が設けられていることにより、ガイド穴の加工が簡単になり、ガイド板の加工効率が上がり、部材単価が安くなる。

また、上記ボトムガイド板に設けられた１段目のガイド穴は略矩形で、１段目のガイド穴の底面に所定の間隔で２段目の穴が設けられていることにより、より狭ピッチのプローブの配置に対応可能となる。

そして、上記１段目のガイド穴がボトムガイド板に複数設けられており、隣接する１段目のガイド穴の間が隔壁として機能していることにより、ガイド板の強度を維持することができる。

本発明のガイド板の加工方法は、アッパーガイド板およびボトムガイド板を備えたガイド板の加工方法であって、ボトムガイド板に、ザグリ加工により１段目のガイド穴と隔壁とを形成し、穴あけ加工により１段目のガイド穴の底面に複数の２段目の穴を形成することにより、加工手間を減少し、加工時間を大幅に短縮することができる。

以下、本発明によるプローブカード用ガイド板１の実施形態を、図面を参照して説明する。図１は本発明のガイド板１を用いたプローブカードＡの全体の構造を示す断面図、図２はガイド板１の部分拡大断面図、図３はボトムガイド板２に設けられたガイド穴８の平面図、図４はボトムガイド板２に設けられたガイド穴８の斜視図である。

プローブカードＡは、図１に示すように、ガイド板１と、ガイド板１の上に重ねて装備されるワイヤ基板５と、ワイヤ基板５の上に重ねて装備されるメイン基板６と、メイン基板６の中心部分の上に重ねて装備される補強板７とから成る積層構造に構成されている。

ガイド板１は、複数のプローブＰの下部が挿入されプローブＰを支承するボトムガイド板２と、プローブＰの上部が挿入され支承されてボトムガイド板２の上に重ねて装備されるアッパーガイド板３からなり、ボトムガイド板２とアッパーガイド板３の間に挟まれて両者の間隔を適切に保つためのスペーサー４を含む。

ボトムガイド板２、スペーサー４およびアッパーガイド板４は共締め状態でワイヤ基板５にボルト留めされ、ワイヤ基板５はメイン基板６と共締め状態で補強板７にボルト留めされ、その外周位置においてメイン基板６と補強板７との二者がボルト留めされている。各プローブＰの上端とメイン基板６とは、補強板７の筒穴７ａ及びメイン基板６の中心穴６ａとで構成される空間内において、エナメルコーティングされた銅線等によるワイヤ１１によって導通接続されるワイヤボンディング処理が施されている。

尚、解りやすくするため、図１においてはワイヤ１１を１つだけ描き、他は省略している。また、図示していないが、メイン基板６の上面には、ワイヤ１１に導通接続されたプリント基板等の薄膜導通手段が形成されている。

上述のプローブカードＡに用いられる本発明のガイド板１についてさらに詳細に説明する。図２に示すのが、図１のプローブカードＡに用いられているガイド板１の部分断面図である。

ガイド板１にはプローブＰを挿入するためのガイド穴が設けられており、ボトムガイド板２にはガイド穴８、アッパーガイド板３にはガイド穴９がそれぞれ複数設けられている。ボトムガイド板２に設けられたガイド穴８は、１段目のガイド穴８ａと２段目のガイド穴８ｂの２段構成となっており、１段目のガイド穴８ａの底面には複数の２段目のガイド穴８ｂが設けられている。

図３の平面図に示すように、１段目のガイド穴８ａは略矩形で、１段目のガイド穴８ａの底面に所定の間隔で２段目のガイド穴８ｂが複数設けられている。本実施形態では、１個の１段目のガイド穴８ａにつき、９個の２段目のガイド穴８ｂが３×３列で等間隔で配置されている。

１段目のガイド穴８ａはボトムガイド板２に複数設けられており、隣接する１段目のガイド穴８ａの間には隔壁９が形成されている。隔壁９は、ボトムガイド板２の補強部材として機能し、ボトムガイド板２の変形を防止することができる。隔壁９の厚みは、プローブＰのピッチとプローブＰの径により決定される。

ガイド穴８，９の形成方法について説明する。まずボトムガイド板２にザグリ加工を施し、１段目のガイド穴８ａおよび隔壁９を形成する。つぎに１段目のガイド穴８ａの底面に所定の間隔で２段目のガイド穴８ｂを穴あけ加工により複数形成する。また、アッパーガイド板のガイド穴９は、穴あけ加工により形成する。

このように、１段目のガイド穴８ａが従来の１段目のガイド穴とは異なり、ザグリ加工により形成されるので、１段目のガイド穴８ａの加工の手間が大幅に削減できる。２段目のガイド穴８ｂおよびガイド穴９に付いては従来と同様の穴あけ加工により形成すればよいので、全体の加工時間は、３５〜４０％短縮可能となる。

１個の１段目のガイド穴８ａの底面に形成される２段目のガイド穴８ｂの数や、各ガイド穴の深さ、ピッチ等はプローブＰの径やピッチに応じて適切に設定することができる。

このように、本発明のガイド板は、ボトムガイド板のガイド穴を、１段目のガイド穴の底面に２段目のガイド穴を複数形成する構成とすることにより、従来の２段構成のガイド穴の加工と比較して、ガイド穴の加工手間が大幅に削減でき、加工時間の大幅な短縮を可能とする。また、加工が簡単でありながらも、隔壁によりガイド板の強度を確保できるガイド板を実現できる。

垂直型プローブカードの構造を示す断面図ガイド板の拡大断面図ガイド板に設けられたガイド穴の平面図ガイド板に設けられたガイド穴の斜視図従来の垂直型プローブカードの構造を示す断面図従来のガイド板の拡大断面図

符号の説明

１ガイド板
２ボトムガイド板
３アッパーガイド板
４スペーサー
５ワイヤ基板
６メイン基板
６ａ中心穴
７補強板
７ａ筒穴
８ガイド穴
８ａ１段目のガイド穴
８ｂ２段目のガイド穴
９ガイド穴
１０隔壁
１１ワイヤー
Ａプローブカード
Ｐプローブ

Claims

アッパーガイド板およびボトムガイド板を備えるプローブカード用ガイド板であって、アッパーガイド板およびボトムガイド板にガイド穴が設けられ、ボトムガイド板に設けられたガイド穴が１段目のガイド穴および２段目のガイド穴の２段構成となっており、１段目のガイド穴の底面に複数の２段目のガイド穴が設けられていることを特徴とするプローブカード用ガイド板。
上記ボトムガイド板に設けられた１段目のガイド穴は略矩形で、１段目のガイド穴の底面に所定の間隔で２段目の穴が設けられていることを特徴とする請求項１記載のプローブ用ガイド板。
上記１段目のガイド穴がボトムガイド板に複数設けられており、隣接する１段目のガイド穴の間が隔壁として機能していることを特徴とする請求項２記載のプローブ用ガイド板。
アッパーガイド板およびボトムガイド板を備えたガイド板の加工方法であって、ボトムガイド板に、ザグリ加工により１段目のガイド穴と隔壁とを形成し、穴あけ加工により１段目のガイド穴の底面に複数の２段目の穴を形成することを特徴とするプローブ用ガイド板の加工方法。