JP2007292469A - Cantilever-type probe card - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウェハ状態における複数行複数列の半導体チップの電気的特性を検査するカンチレバー型プローブカードに関するものである。 The present invention relates to a cantilever type probe card for inspecting electrical characteristics of a plurality of rows and columns of semiconductor chips in a semiconductor wafer state.
従来、半導体ウェハ上のチップデバイスの電気的特性を検査するには、プローブカードと呼ばれる装置が用いられている。そして半導体ウェハの大口径化等によるウェハ上のチップ数の増大に伴い、同一電極パターンで配置された多数のチップを同時に検査することによって短時間で検査を完了するよう処理能力の向上が図られてきている。この処理能力を向上させるため二列のチップ電極に接触しえるカンチレバー型プロ−ブカードとして、短いプローブ群と長いプローブ群とを一部重複させて上下構造にした、いわゆる二重構造のプローブカードが用いられてきている。この例として、図4に示すプローブカードが知られている。(文献1) Conventionally, an apparatus called a probe card has been used to inspect the electrical characteristics of a chip device on a semiconductor wafer. With the increase in the number of chips on the wafer due to an increase in the diameter of the semiconductor wafer, etc., the processing capability is improved so that the inspection can be completed in a short time by inspecting a large number of chips arranged with the same electrode pattern at the same time. It is coming. In order to improve this processing capability, as a cantilever probe card that can come into contact with two rows of chip electrodes, there is a so-called dual structure probe card in which a short probe group and a long probe group are partially overlapped to form an upper and lower structure. It has been used. As an example of this, a probe card shown in FIG. 4 is known. (Reference 1)
図4に示すプローブカードは上下二段の第1、第2プローブユニット32−1,33−1と、これらのプローブユニットを片持ち支持する矩形状の台座39とを有し、第1、第2プローブユニット32−1,33−1の各針先群と半導体ウェハ上の4列のチップ電極とが同時に接触して電気的特性検査を同時に行うものである。第1、第2プローブユニット32−1,33−1のカンチレバー型プローブ針は台座39の下面で片持ち支持されている。第1プローブユニット32−1は内側のチップ電極に接触するように長く形成され,第2プローブユニット33−1は外側のチップ電極に接触するように短く形成されている。また、検査時の針圧の変動を抑え、かつ、針先37の位置の変動を抑えるために、針の長い第1プローブユニット32−1は台座39の二箇所の固定部35−1、35−2で固定され、針の短い第2プローブユニット33−1は固定部35−1で固定され、その針先を固定部35−1、35−2の間に配設したことを特徴とするものである。
前述のプローブカードでは、下段のプローブ群33−1の針先を上段プローブ群32−1の樹脂固定部の手前に配置することにより容易に取り付けることに加え、上下各段のプローブ群を台座に強固に一体化することで、全てのプローブ針で所定の針圧が確保できるという利点がある。しかし、上段プローブ針32−1の針元から針先までの全長L3が下段のものに比べ約2倍程度長いことに起因するDUT間差や信号遅延差が生ずる問題があり、また、下段のプローブ針先と上段プローブとの隙間(図4bのA部)が製造上必要であり、これが多段数のプローブ群の製造において隘路になっている問題があった。 In the above-described probe card, in addition to easy attachment by placing the needle tips of the lower probe group 33-1 in front of the resin fixing part of the upper probe group 32-1, the upper and lower probe groups are mounted on the base. By firmly integrating, there is an advantage that a predetermined needle pressure can be secured with all probe needles. However, there is a problem that a difference between the DUTs and a signal delay difference are caused due to the total length L3 from the needle base to the needle tip of the upper probe needle 32-1 being about twice as long as that of the lower probe needle. A gap between the probe needle tip and the upper probe (portion A in FIG. 4b) is necessary for manufacturing, and this is a bottleneck in manufacturing a multi-stage probe group.
本発明は、上記事情に鑑みて、これらの問題を解決するために成したものであって、半導体ウェハ上に高密度に集積されたチップのうち、二列の半導体チップの電気的特性を同時に検査するカンチレバー型プローブカードにおいて、二つの検査領域に関してカンチレバー型プローブ群をほぼ全長の均しいプローブ群にすることにより、二つの検査領域のDUT間のインダクタンス、キャパシタンス、直流抵抗、信号遅延等の差異を無くし、従来の一重構造の電気的特性を得ると共に、カンチレバー型プローブ群をユニット化することにより針立てを容易にし、また、ユニット間の位置調整機構を付随させることにより二列の半導体チップの検査を同時に行い、検査処理能力を向上させるカンチレバー型プローブカードを提供するものである。 The present invention has been made in order to solve these problems in view of the above circumstances, and among the chips integrated on a semiconductor wafer at a high density, the electrical characteristics of two rows of semiconductor chips are simultaneously obtained. In the cantilever type probe card to be inspected, the cantilever type probe group is made to be a uniform probe group having almost the same overall length with respect to the two inspection areas, so that differences in inductance, capacitance, DC resistance, signal delay, etc. between the two inspection areas In addition to obtaining the electrical characteristics of the conventional single structure, making the cantilever probe group as a unit facilitates the needle stand, and by attaching a position adjusting mechanism between the units, The present invention provides a cantilever type probe card that simultaneously performs inspection and improves inspection processing capability.
前記の目的を達成するために、請求項1のカンチレバー型プローブカードの発明は、隣り合う第1および第2検査領域における半導体チップの電極に接触させて電気的特性検査を同時に行うカンチレバー型プローブカードであって、カード基板、前記第1検査領域の電極に接続し得る第1入力プローブ群と前記第2検査領域の電極に接続し得る第2出力プローブ群とを片持ち支持し、かつ前記カード基板に固定する第1台座、前記第1検査領域の電極に接続し得る第1出力プローブ群を前記第1入力プローブ群に対して相対的な位置調整が可能な調整機構を介して片持ち支持し、かつ前記カード基板に取り付ける第2台座および前記第2検査領域の電極に接続し得る第2入力プローブ群を前記第2出力プローブ群に対して相対的な位置調整が可能な調整機構を介して片持ち支持し、かつ前記カード基板に取り付ける第3台座を備えたことを特徴とする。また、請求項2のカンチレバー型プローブカードの発明は、請求項1に記載のカンチレバー型プローブカードにおける前記第1台座に片持ち支持された前記第1入力プローブ群の針元を前記第1台座と前記第2台座の間に配設し、また、前記第2出力プローブ群の針元を前記第1台座と前記第3台座の間に配設することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the cantilever type probe card according to the first aspect of the present invention is a cantilever type probe card in which electrical characteristic inspection is simultaneously performed by contacting electrodes of a semiconductor chip in adjacent first and second inspection regions. A card substrate, a first input probe group that can be connected to an electrode of the first inspection area, and a second output probe group that can be connected to an electrode of the second inspection area, and the card A first pedestal fixed to a substrate, and a first output probe group that can be connected to an electrode of the first inspection region cantilevered via an adjustment mechanism that can adjust a relative position with respect to the first input probe group The second pedestal attached to the card substrate and the second input probe group that can be connected to the electrode of the second inspection region are adjusted relative to the second output probe group. Through capacity adjustment mechanism cantilevered by and characterized by comprising a third pedestal attached to the card substrate. The invention of the cantilever type probe card according to
この発明は、同一電極パターンで配置された半導体ウェハの多数のチップを二列毎に同時に検査を行うためのカンチレバー型プローブカードであって、第1検査領域と第2検査領域の二つの検査領域とからなり、各検査領域にはカンチレバー型プローブ群が装着されている。この場合、第1検査領域では、第1台座の第1入力プローブ群の針先がチップ1の入力側電極に接触すると共に、第2台座の第1出力プローブ群の針先がチップ1の出力側電極に接触して電気的検査を行うことが可能で、同様に、第2検査領域では、第1台座の第2出力プローブ群の針先がチップ2の出力側電極に接触すると共に、第2台座の第2入力プローブ群の針先がチップ2の入力側電極に接触して電気的検査を行うことが可能で、二列の半導体チップ1,2の電気的検査を同時に実施できる。そして、この構成を採用することにより、従来の二重構造のプローブ群であれば、二つのプローブ群の針先と針元間の長さが両者で極端に違っていたものが、本発明では入力、出力プローブ群における両者の針長さを短くして、ほぼ同じ長さにすることが可能となって、二つの入力、出力プローブ群間、更には第1、第2検査領域間のDUTのインダクタンス、キャパシタンス、直流抵抗、信号遅延等の差異を無くすことが可能で、また、入力、出力の両プローブ群が独立して配置されるから、両者の針の干渉が無くなりプローブ群の針立て等の製造が容易となる。
The present invention is a cantilever type probe card for simultaneously inspecting a plurality of chips of a semiconductor wafer arranged in the same electrode pattern every two rows, and includes two inspection areas, a first inspection area and a second inspection area. A cantilever type probe group is attached to each inspection region. In this case, in the first inspection region, the needle tip of the first input probe group on the first pedestal contacts the input side electrode of the
請求項3の発明は、請求項1または2記載のカンチレバー型プローブカードにおいて、前記調整機構が前記第1出力プローブ群又は前記第2入力プローブ群のカンチレバー型プローブの中間部を支持する中間支持体を前後、左右、上下の三方向に位置調整すると共に三方向に対する角度を変える機構であることを特徴とする。また、請求項4のカンチレバー型プローブカードの発明は、請求項3に記載のカンチレバー型プローブカードにおいて前記調整機構が、前記カード基板背面の補強板に立設された函体と函蓋とから成り、かつ、前記補強板の開口部に貫設した前記中間支持体を前記函蓋に螺着する複数個の調整ねじと、前記函体の各壁面及び函蓋に貫設し、かつ、前記中間支持体に接触する複数個の止ねじと、から構成されることを特徴とする。
A third aspect of the present invention is the cantilever type probe card according to the first or second aspect, wherein the adjustment mechanism supports an intermediate portion of the cantilever type probe of the first output probe group or the second input probe group. It is a mechanism that adjusts the position in three directions of front and rear, left and right, and up and down and changes the angle with respect to the three directions. The invention of a cantilever type probe card according to
この構成を採用することにより、第2台座及び第3台座のプローブ群に調整機構を設けることにより、第1台座と第2台座との間、又はまたは第1台座と第3台座との間で、関連する両プローブ群の針先列の位置を整合させることが可能となる。よって、第1台座と第2台座と第3台座のプローブ群を独立して製造して、本調整機構により一体的に針先位置を整合させてプローブカードを組み立てることができるから、組立て・製造が簡易になり、生産性で有利となる。また、本調整機構は、当該第2台座及び第3台座のプローブ群の針先列を前後(X)、左右(Y)、上下(Z)の三方向に位置調整する共に三方向に対する角度(θ)を変えることができる。また、本調整機構は調整ねじと止ねじとの組合せで構成されているから、簡易な構造で、確実に位置調整をすることができる。 By adopting this configuration, by providing an adjustment mechanism in the probe group of the second pedestal and the third pedestal, between the first pedestal and the second pedestal, or between the first pedestal and the third pedestal. It is possible to align the positions of the needle tip rows of both related probe groups. Therefore, the probe card can be assembled by independently manufacturing the probe group of the first pedestal, the second pedestal, and the third pedestal, and aligning the needle tip position integrally by the adjustment mechanism. Becomes simple, which is advantageous in terms of productivity. In addition, this adjustment mechanism adjusts the position of the needle tip rows of the probe groups of the second pedestal and third pedestal in the three directions of front and rear (X), left and right (Y), and upper and lower (Z), and at the same θ) can be changed. In addition, since the adjustment mechanism is configured by a combination of an adjustment screw and a set screw, the position can be reliably adjusted with a simple structure.
本発明による請求項1から4までの構成のカンチレバー型プローブカードによれば、
従来の二重構造のカンチレバー型プローブカードに比し、各台座で支持されるプローブ群の針長さを短く、かつ、ほぼ等しくすることができるので、従来の二重構造品に比べ、各検査領域に関連する二つのプローブ群のインダクタンス、キャパシタンス、直流抵抗、信号遅延等が同じく、従来品の値の大きいものより半分程度にすることが可能で、従来の一重構造品並にすることができる。また、プローブ群をユニット化することによりプローブ群の配設、いわゆる針立てが容易となり製作しやすいと共に、プローブ群の位置精度の維持・向上を図ることができる。また、両検査領域における二つのプローブ群の位置精度は、片側のプローブ群に簡単な構造を採用した調整機構を設けているので、製造上の不可避的な誤差が生じても、それを容易に調整・修正することができる。また、プローブ群の修理・保全において、プローブ群をユニット単位で交換することも可能である。これにより、半導体デバイスの高集積化などによる電極の微細化と狭ピッチ化に対応できるカンチレバー型プロ−ブカードを提供することができる。
According to the cantilever type probe card having the configuration of
Compared with conventional double structure cantilever type probe cards, the probe length supported by each pedestal can be made short and almost equal, so each inspection can be compared with conventional double structure products. Similarly, the inductance, capacitance, DC resistance, signal delay, etc. of the two probe groups related to the region can be reduced to about half of the value of the conventional product, which is the same as the conventional single structure product. . Also, by arranging the probe group as a unit, the arrangement of the probe group, that is, so-called needle stand is facilitated and easy to manufacture, and the positional accuracy of the probe group can be maintained and improved. In addition, since the position accuracy of the two probe groups in both inspection areas is provided with an adjustment mechanism that adopts a simple structure in the probe group on one side, even if inevitable manufacturing errors occur, it is easy to Can be adjusted and corrected. In repair and maintenance of the probe group, the probe group can be replaced in units. As a result, a cantilever type probe card that can cope with miniaturization of electrodes and narrow pitch due to high integration of semiconductor devices can be provided.
また、本発明による請求項1から4までの構成のカンチレバー型プローブカードによれば、カンチレバー型プロ−ブ針同士の物理的干渉が少なく、また、電気的信号の授受においても干渉が無い。また、針長を最短にし、かつ、略同寸のカンチレバー型プロ−ブ針を採用できるので、半導体ウェハの電気的特性の測定において、オーバードライブのスクラブ作用が安定し、検査精度の信頼性を高めることができる。また、多数のチップ領域の同測検査が可能であるので、半導体ウェハのチップの高集積化に対応したウェハの検査処理能力を向上することができる。また、略同寸のカンチレバー型プロ−ブ針が採用できるので、プローブカードの製造においても、製作が容易であり、製品品質が維持しやすく、かつ、信頼性を高めることができる。 Further, according to the cantilever type probe card according to the first to fourth aspects of the present invention, there is little physical interference between the cantilever type probe needles, and there is no interference in the transmission and reception of electrical signals. In addition, the cantilever-type probe needle with the shortest needle length and the same size can be used, so the overdrive scrubbing action is stable and the inspection accuracy is reliable in measuring the electrical characteristics of semiconductor wafers. Can be increased. In addition, since a large number of chip areas can be inspected simultaneously, it is possible to improve the wafer inspection processing capability corresponding to the high integration of the semiconductor wafer chips. Further, since cantilever type probe needles of substantially the same size can be employed, the manufacture of the probe card is easy, the product quality can be easily maintained, and the reliability can be improved.
以下、本発明の実施形態を図面に基いて説明する。図1は、本発明の実施の形態であるカンチレバー型プローブカードであって、(a)は針側を示すプローブカードの模式的平面図、(b)はA−A矢視の断面図である。図2は、本発明の実施の形態であるカンチレバー型プローブカードであって、(a)は調整機構側を示す模式的平面図、(b)はA−A矢視の側面図である。図3は、図2におけるカンチレバー型プローブカードであって、(a)はC−C矢視の断面図、(b)はD−D矢視の断面図、(c)はE−E矢視の断面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cantilever type probe card according to an embodiment of the present invention, in which (a) is a schematic plan view of the probe card showing the needle side, and (b) is a cross-sectional view taken along line AA. . FIG. 2 is a cantilever type probe card according to an embodiment of the present invention, in which (a) is a schematic plan view showing the adjustment mechanism side, and (b) is a side view taken along the line AA. 3 is a cantilever type probe card in FIG. 2, wherein (a) is a cross-sectional view taken along the line CC, (b) is a cross-sectional view taken along the line DD, and (c) is a view taken along the line EE. FIG.
図1を用い、同一電極パターンで配置され、多数のチップを有する半導体ウェハにおいて、本発明の実施の形態である二列の半導体チップ30の入力側電極30−1と出力側電極30−2に接触して電気的特性を同時に測定可能にしたカンチレバー型プロ−ブカード1について説明すると、プローブカード1は第1検査領域1−1と第2検査領域1−2を有し、第1列の半導体チップ30の検査を行う第1検査領域1−1には、第1台座4で支持される第1入力プローブ群2−1と、第2台座5で支持される第1出力プローブ群2−2を配設し、同様に第2列の半導体チップ30の検査を行う第2検査領域1−2には、第1台座4で支持される第2出力プローブ群3−2と、第3台座6で支持される第2入力プローブ群3−1を配設している。第1台座4は長円環形状の板であって、第1入力プローブ群2−1と第2出力プローブ群3−2とを支持しており、また、中央部にプローブ群の針先のアラインメントを行える開口部13を形成している。第1台座4は通常セラミックス材で製作され、基板11に接着し、金属製の補強板12で補強される。第2台座5は、針先位置を調整できる調整機構20を介して第1出力プローブ群2−2を支持し、同様に、第3台座6は、針先位置を調整できる調整機構20を介して第2入力プローブ群3−1を支持する。
1, in a semiconductor wafer arranged in the same electrode pattern and having a large number of chips, the input side electrode 30-1 and the output side electrode 30-2 of the two rows of
第1検査領域1−1の第1入力プローブ群2−1は、チップ30の入力側電極30−1に接触するプローブ針先9及び基板11上の接点に接続されるプローブ針元10を有するカンチレバー型プロ−ブ針を多数並設したものであり、該プローブ群2−1のプローブ針先9の位置精度と針圧を確保するために、プローブ群2−1の中間部を第1台座4に載置された中間支持体7により片持ち支持される。また、同様に、第2検査領域1−2の第2出力プローブ群3−2は、チップ30の出力側電極30−2に接触するプローブ針先9及び基板11上の接点に接続されるプローブ針元10を有するカンチレバー型プロ−ブを多数並設したものであり、該プローブ群3−2のプローブ針先9の位置精度と針圧を確保するために、プローブ群3−2の中間部を第1台座4に載置された中間支持体7により片持ち支持される。なお、中間支持体7は、第1台座4にプローブ群2−1、3−2の中間部を固定するために、通常エポキシ樹脂が用いられる。
The first input probe group 2-1 in the first inspection region 1-1 includes a
また、第1検査領域1−1の第1出力プローブ群2−2は、チップ30の出力側電極30−2に接触するプローブ針先9及び基板11上の接点に接続されるプローブ針元10を有するカンチレバー型プロ−ブを多数並設したものであり、該プローブ群2−2のプローブ針先9を対応する第1入力プローブ群2−1の針先9との相対的位置精度と針圧を確保するために、プローブ群2−2の中間部を第2台座5にある調整用中間支持体8で片持ち支持される。また、針先9の相対的位置精度を確保するために、該調整用中間支持体8の位置を微調整できる調整機構20を設けており、この調整機構20は補強板12に載置される。同様に、第2検査領域1−2の第2入力プローブ群3−1は、チップ30の入力側電極30−1に接触するプローブ針先9及び基板11上の接点に接続されるプローブ針元10を有するカンチレバー型プロ−ブを多数並設したものであり、該プローブ群3−1のプローブ針先9を対応する第2出力プローブ群3−2の針先9との相対的位置精度と針圧を確保するために、プローブ群3−1の中間部を第3台座6にある調整用中間支持体8で片持ち支持される。また、針先9の相対的位置精度を確保するために、該調整用中間支持体8の位置を微調整できる調整機構20を設けており、この調整機構20は補強板12に載置される。調整用中間支持体8は、本体8aと支持部8bとから構成され、本体8aは通常金属製で、支持部8bはエポキシ樹脂製で、プローブ群2−2、3−1の中間部を樹脂固定する。
The first output probe group 2-2 in the first inspection region 1-1 includes a
これらのプローブ群2−1,2−2,3−1,3−2は、カンチレバー型プロ−ブからなり、材料としてはパラヂウム合金、ベリリウム銅合金、タングステン合金等から選択された一種類の合金が用いられる。また、半導体チップの規模にもよるが、プロ−ブの線径は100〜40μmの範囲であり、これらのプローブ群2−1,2−2,3−1,3−2のプローブ数は数百から千本を越える規模である。このカンチレバー型プロ−ブカード1による二列の半導体チップ30における電気的特性の検査によれば、半導体チップ30の入力側電極30−1、出力側電極30−2に接触する二組の第1、第2検査領域1−1,1−2におけるプローブ群2−1,2−2,3−1,3−2において、入力側電極30−1にはプローブ群2−1,3−1のプローブ針先9が接触し、出力側電極30−2にはプローブ群2−2,3−2のプローブ針先9が接触する。この際、出力電極数が入力電極数に比し多数形成している場合には、出力側電極30−2に接触するプローブ群2−2,3−2は平面的に密度を上げるか、又は階層構造をとって緻密に配設することができる。
These probe groups 2-1, 2-2, 3-1, 3-2 are composed of cantilever type probes, and one kind of alloy selected from palladium alloy, beryllium copper alloy, tungsten alloy, etc. as a material. Is used. Depending on the scale of the semiconductor chip, the probe wire diameter is in the range of 100 to 40 μm, and the number of probes in these probe groups 2-1, 2-2, 3-1, 3-2 is several. The scale is over a hundred to a thousand. According to the inspection of the electrical characteristics of the two rows of
また、本発明のカンチレバー型プロ−ブカード1の特徴として、第1台座4により中間部を支持されているカンチレバー型プローブ群2−1,3−2のプローブ針元10は、それぞれ第1台座4と第2台座5の間及び第1台座4と第3台座6の間にある基板11上の端子に接合する。これにより、第1台座4で支持されるカンチレバー型プローブ群2−1,3−2のプローブ針先9からプローブ針元10までの長さL1,L2を、従来の二重構造であるカンチレバー型プローブカードに比し、半分程度に短くすることができる。この結果、プローブ群2−1,3−2で形成されるDUTのインダクタンス、キャパシタンス、直流抵抗、信号遅延等が、従来の二重構造であるプローブカードの長いプローブ群(図4aのL3参照)のそれに比し半分程度になり、従来の単列のチップを検査するプローブカード並にすることができる。したがって、カンチレバー型プローブ群2−1,2−2,3−1,3−2関して、形状、寸法又は構造をほぼ同じにすることができるので、電気的特性、オーバードライブ量、スクラブ特性をほぼ等しくすることができる。また、第1台座4の第1入力プローブ群2−1、第2出力プローブ群3−2と、第2台座5の第1出力プローブ群2−2と第3台座6の第2入力プローブ群3−1とはそれぞれお互いに離隔して独立しており、従来の二重構造を採らないから針立ても容易であり、かつ、カンチレバー型プローブ群同士の物理的干渉が少なく、また、電気的信号の授受においても干渉が無い。
Further, as a feature of the cantilever
第1台座4、第2台座5と第3台座6は、それぞれ独立して補強板12に配設されるので、第1台座4のプローブ群2−1,3−2の針先列と第2、3台座5、6のプローブ群2−2、3−1の針先列が共に半導体チップ30の対応する電極30−1,30−2に確実に接触するために、これら針先列の位置を整合させる必要がある。すなわち、対応する入力プローブ群と出力プローブ群の針先列の間隔を前後(X)、左右(Y)、上下(Z)の三方向に位置調整する共に、三方向に対する角度(θ)を変えることができるように、第2、3台座5、6の調整用中間支持体8に調整機構20を設けている。第2、3台座5、6のカンチレバー型プローブ群2−2,3−1は、基板11の針元部10を固定点として調整用中間支持体8でプローブ群の中間部が支持されているから、プローブ針先9列の位置を移動して調整するために、調整用中間支持体8を動かす必要があり、これは調整機構20により行うことができる。
Since the
図2、3を用いて、調整機構20を説明すると、調整機構20は補強板12に立設された函体21と函蓋22とから成り、かつ、該補強板12の開口部に貫設した該調整用中間支持体8を該函蓋22に螺着する複数個の調整ねじ23と、前記函体の各壁面及び函蓋に貫設した複数個の止ねじ24−1,24−2,24−3とから構成される。前記調整用中間支持体8を上下に移動し、かつ、保持するために調整ねじ23を設ける。この調整ねじ23は、函蓋22に開けられた貫通孔を通り、前記調整用中間支持体8に開けられたねじ穴と螺合する形態をとる。この調整ねじ23の螺合の程度、即ち調整ねじ23の出入りにより、該函蓋22に対して該調整用中間支持体8の上げ下げが調節できる。また、その位置は、同じく該函蓋22に螺合し、かつ、該調整用中間支持体8の上面と接触する2個の止ねじ24−1により、調整ねじ23との協同作用で、確実に固定することができる。また、調整ねじ23が貫通する函蓋22の孔径は、調整ねじ23径より大きくし、調整ねじ23が前後、左右に、即ち調整用中間支持体8を前後、左右に動かせるようにしている。
The
また、調整用中間支持体8は、本体8aとプローブ支持部8bとからなり、本体8aは強度が高く、熱変形や熱膨張が少ない材料が望ましいから金属製が適し、支持部8bはプローブ群3−1を位置決めした後に、その中間部を本体8aに固着させるためにエポキシ樹脂を用いて形成する。
Further, the adjustment
同様に、前記調整用中間支持体8の前後及び左右の移動は、函体21の壁に設けたねじ孔に配設した止ねじ24−2.24−3の出入りにより調整できる。また、相対する各止ねじ24−2.24−3の締め付けにより前記調整用中間支持体8はその位置を固定することができる。また、複数対の止ねじ24−1,24−2の出入りをそれぞれ変えることにより前記調整用中間支持体8の上下軸及び左右軸の角度(θ)を変えることもできる。
Similarly, the front / rear and left / right movements of the adjustment
このように、本発明の調整機構20によれば、調整用中間支持体8を前後(X)、左右(Y)、上下(Z)の三方向に各0.5〜2mmの範囲で調整することができるので、プローブ群の針先の相対的位置精度を±10μmの範囲に維持することができる。
Thus, according to the
本発明に係るカンチレバー型プローブカード1の製作について主な点を説明すると、第1台座4においては、第1台座4と基板11上にプローブ群2−1,3−2を位置決めする治具を用いて針立てをセットし、プローブ針元10を基板11の端子に接続し、かつ、プローブ群2−1,3−2の中間部をエポキシ樹脂により中間支持体7を形成して支持し、こうして第1台座4で支持される第1入力プローブ群2−1と第2出力プローブ群3−2を製作する。また、第2台座5又は第3台座6においても、基板11と補強板12上にプローブ群2−2又は3−1を位置決めする治具を用いて針立てをセットし、プローブ針元10を基板11の端子に接続し、また、プローブ群2−2又は3−1の中間部をエポキシ樹脂により調整用中間支持体8の本体8aに固着する支持部8bを形成して、第2台座5で支持される第1出力プローブ群2−2又は第3台座6で支持される第2入力プローブ群3−1を製作する。次いで、第1台座4の第1入力プローブ群2−1と第2台座5の第1出力プローブ群2−2の針先列について位置調整を行うが、治具を用いてプローブ群2−1、2−2の針先列の位置を決め、補強板12上に配設された第2台座5の調整機構20の函体21と函蓋22の中に挿入されているプローブ群2−2の調整用中間支持体8を、調整ねじ23及び止ねじ24により調整して、調整用中間支持体8の位置を固定する。同様に、第1台座4の第2出力プローブ群3−2と第3台座6の第2入力プローブ群3−1の針先列について位置調整を行うが、治具を用いてプローブ群3−2、3−1の針先列の位置を決め、補強板12上に配設された第3台座6の調整機構20の函体21と函蓋22の中に挿入されているプローブ群3−1の調整用中間支持体8を、調整ねじ23及び止ねじ24により調整して、調整用中間支持体8の位置を固定する。こうしてカンチレバー型プローブカード1を製作することができる。
The main points regarding the production of the cantilever
本発明の実施形態であるカンチレバー型プローブカード1の使用を概略説明すると、図1のカンチレバー型プローブカード1においては、半導体ウェハ上にある複数行複数列のチップ領域のうち、プローブカード1の第1検査領域1−1と第2検査領域1−2に対向する被測定チップ30に対して、各第1検査領域1−1、第2検査領域1−2に向け延在する複数のカンチレバー型プローブ群2−1,2−2,3−1,3−2のプローブ針先9が対向するチップ30の入力側電極部30−1,出力側電極部30−2にスクラブ動作を伴って接触して電気的特性の検査を行う。検査終了後、プローブカード1とウェハは相対的にX軸又はY軸方向に移動し、再び、第1検査領域1−1、第2検査領域1−2に対向するチップ30の電気的測定を行う。こうして複数行複数列のチップ領域分を順次移動して測定することにより、最終的にウェハ上の全部のチップ30を走査して電気的特性の検査を終了することになる。
The use of the cantilever
半導体ウェハにおいて、高集積化のICチップの電気的特性を検査するプローブカードに利用することができる。 It can be used as a probe card for inspecting electrical characteristics of highly integrated IC chips in a semiconductor wafer.
1:プローブカード 1−1:第1検査領域 1−2:第2検査領域
2−1:第1入力プローブ群 2−2:第1出力プローブ群
3−1:第2入力プローブ群 3−2:第2出力プローブ群
4:第1台座 5:第2台座 6:第3台座 7:中間支持体 8:調整用中間支持体 8a:本体 8b:支持部 9:プローブ針先10:プローブ針元 11:基板 12:補強板 13:開口部
20:調整機構 21:函体 22:函蓋 23:調整ねじ
24−1,2,3:止ねじ 25:蓋ねじ
30:半導体チップ 30−1:入力側電極 30−2:出力側電極
L―1,2,3:プローブ長さ
1: Probe card 1-1: First inspection area 1-2: Second inspection area 2-1: First input probe group 2-2: First output probe group 3-1: Second input probe group 3-2 : Second output probe group
4: First pedestal 5: Second pedestal 6: Third pedestal 7: Intermediate support 8:
30: Semiconductor chip 30-1: Input side electrode 30-2: Output side electrode L-1,2,3: Probe length
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