JP2009276090A - インターポーザを備えたプローブカード - Google Patents
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Abstract
【課題】 検査対象である電子デバイスと、テストボードとの間に介在させて電気的接続を中継するインターポーザを備えたプローブカード。
【解決手段】 インターポーザ1は、テストボードに対向する側に配置され、ベース材が剛性材料で形成された第1のインターポーザ1aと、電子デバイスに対向する側に配置され、ベース材が有機材料で形成された第2のインターポーザ1bと、第1のインターポーザの第2のインターポーザに対向する側に、第2のインターポーザの電極の配置に対向して配置される第1の中間電極1abと、第2のインターポーザの第1のインターポーザに対向する側に、第1の中間電極の配置に対向して配置される第2の中間電極1baと、第1の中間電極と第2の中間電極のいずれか一方の電極に設けられたスパイラル状接触子22とを備え、絶縁性接着剤5によって固着されるインターポーザを備えたプローブカード。
【選択図】図2
【解決手段】 インターポーザ1は、テストボードに対向する側に配置され、ベース材が剛性材料で形成された第1のインターポーザ1aと、電子デバイスに対向する側に配置され、ベース材が有機材料で形成された第2のインターポーザ1bと、第1のインターポーザの第2のインターポーザに対向する側に、第2のインターポーザの電極の配置に対向して配置される第1の中間電極1abと、第2のインターポーザの第1のインターポーザに対向する側に、第1の中間電極の配置に対向して配置される第2の中間電極1baと、第1の中間電極と第2の中間電極のいずれか一方の電極に設けられたスパイラル状接触子22とを備え、絶縁性接着剤5によって固着されるインターポーザを備えたプローブカード。
【選択図】図2
Description
本発明は、検査対象である電子デバイスと、テストボードとの間に介在させて電気的接続を中継するインターポーザを備えたプローブカードに関し、特に、IC、LSI等の電子デバイス、さらにはチップ状、及びウエハ状の電子デバイスに対応したインターポーザを備えたプローブカードに関する。
液晶パネルやIC、LSI等の半導体デバイス(電子デバイス)は一般に矩形に形成され、その全面または縁辺に多数の電極を設けている。このような電子デバイスは製造工程において、単品、またはウエハ状での電気的試験などが行われ、大量生産品から不良品を排除するように品質管理される。
これらの電子デバイスの電気的試験をするためには、その電子デバイスを動作させる駆動回路と、検査に固有の信号処理回路、測定手段、および合否判定表示手段等を組み合わせた検査器を用意する。
検査段階では、その検査器と被検査デバイスとの電気的導通(以下、単に「導通」と略す)を図って検査し、検査後は導通を解除すると共に検査器から被検査デバイスを取り外して検査終了し、出荷等に供する。
検査段階では、その検査器と被検査デバイスとの電気的導通(以下、単に「導通」と略す)を図って検査し、検査後は導通を解除すると共に検査器から被検査デバイスを取り外して検査終了し、出荷等に供する。
この検査器には電子デバイスの微細な電極の配置およびピッチ(以下、「電極配置」ともいう)に対応する多数のプローブを配置したプローブカードが用いられ、これを検査位置に送られてきた電子デバイスの各電極に接触させ、プローブカードにより測定手段と電子デバイスの導通を図って検査するようにしたものが知られている。
この検査器は、数十本〜数万本程度のプローブを有するプローブカードが、電子デバイスを挟むように互いに対向して配置され、1枚の電子デバイスの全電極に相当するプローブを並べ、これを一括して電子デバイス電極に接触させる。
これは電子デバイスを囲むプローブステージを昇降可能に設け、ステージに固定した多数のプローブをステージの昇降動作によって電子デバイス電極に接触する。
これは電子デバイスを囲むプローブステージを昇降可能に設け、ステージに固定した多数のプローブをステージの昇降動作によって電子デバイス電極に接触する。
一方、多機能化、高機能化、超小型化された携帯電話等の電子機器に対応できる極小のFPC(フレキシブルプリント基板)接続用コネクタとして、プリント基板の接続端子に設けられたマイクロコネクタによって接続されるFPCプリント基板の接続端子が、基端部から中心部に向かって渦巻き部を有する複数のスパイラル状接触子(以下、単に「SC」ともいう)を備えたスパイラルコンタクタが知られている(例えば、特許文献1参照)。
図10は、従来例に係るインターポーザの構成図である。
図10に示すように、インターポーザ121は、検査対象であるデバイス131をシミュレータに実装して動作試験をする実装ボード方式の検査器100と、デバイス131との間に介在させて電気的接続を媒介する。インターポーザ121のデバイス接触面にはデバイス131の電極131a〜131hの配置に対応する電極121a〜121hをスパイラル状接触子SCで構成し、インターポーザ121の検査器100との接触面には電極101A〜101Hの配置に対応する電極121A〜121Hをスパイラル状接触子SCで構成し、デバイス131の種別による電極配置の違いに応じてカスタムメイドで対応し、スパイラル状接触子SCは、付勢力に抗して押圧力を加えると偏平に押し縮められ、開放状態では中央部が円錐状に立ち上がり元に戻る。
図10に示すように、インターポーザ121は、検査対象であるデバイス131をシミュレータに実装して動作試験をする実装ボード方式の検査器100と、デバイス131との間に介在させて電気的接続を媒介する。インターポーザ121のデバイス接触面にはデバイス131の電極131a〜131hの配置に対応する電極121a〜121hをスパイラル状接触子SCで構成し、インターポーザ121の検査器100との接触面には電極101A〜101Hの配置に対応する電極121A〜121Hをスパイラル状接触子SCで構成し、デバイス131の種別による電極配置の違いに応じてカスタムメイドで対応し、スパイラル状接触子SCは、付勢力に抗して押圧力を加えると偏平に押し縮められ、開放状態では中央部が円錐状に立ち上がり元に戻る。
このSCは開放状態では円錐状に立ち上がった形状であるため、フラット状接続端子との圧接状態から解除されると再び円錐状のふくらみを回復する。
そして、SCが接触する相手となるフラット状接続端子がSCに圧接すれば再び同様に導通することが可能であるため、フラット状接続端子またはランドを有する電子部品に対し、SCが弾性接触の保持された密着状態と開放状態とを着脱自在に繰り返す。
また、このSCはコンピュータプログラムICを実装試験しながらデバックする際、ハンダ付けしないので、実装ボードへの着脱を容易に繰り返せるコネクタ部材としても有用である。
そして、SCが接触する相手となるフラット状接続端子がSCに圧接すれば再び同様に導通することが可能であるため、フラット状接続端子またはランドを有する電子部品に対し、SCが弾性接触の保持された密着状態と開放状態とを着脱自在に繰り返す。
また、このSCはコンピュータプログラムICを実装試験しながらデバックする際、ハンダ付けしないので、実装ボードへの着脱を容易に繰り返せるコネクタ部材としても有用である。
しかしながら、高精度を追求して積層セラミックのみで形成した従来の高価格のインターポーザや、積層セラミック上に薄膜の有機材料を積層して形成したインターポーザでは、歩留まり上で高価格となりコスト低減が望まれていた。このように、それぞれのインターポーザの良いところや、熱収縮を回避する耐熱性や機械的強度を備え、高精度、高歩留まりのインターポーザを備えたプローブカードを提供することを課題とする。
請求項1に係る発明のインターポーザを備えたプローブカードは、検査対象である電子デバイスと、テストボードとの間に介在させて電気的接続を中継するインターポーザを備えたプローブカードであって、前記インターポーザは、前記テストボードに対向する側に配置され、ベース材が剛性材料で形成された第1のインターポーザと、前記電子デバイスに対向する側に配置され、ベース材が有機材料で形成された第2のインターポーザと、前記第1のインターポーザの前記第2のインターポーザに対向する側に、前記第2のインターポーザの電極の配置に対向して配置される第1の中間電極と、前記第2のインターポーザの前記第1のインターポーザに対向する側に、前記第1の中間電極の配置に対向して配置される第2の中間電極と、前記第1の中間電極と前記第2の中間電極のいずれか一方の電極に設けられたスパイラル状接触子と、を備え、前記第1、第2のインターポーザが、前記中間電極を介して電気的に接続され、さらに、絶縁性接着剤によって固着されることを特徴とする。なお、絶縁性接着剤は、接着剤として用いることが可能な、絶縁性を備えたものであれば良く、例えば、エポキシ樹脂などの樹脂材でも構わない。
請求項2に係る発明は、請求項1に記載のインターポーザを備えたプローブカードであって、前記第1のインターポーザは、一端に配置された前記第1の中間電極と、この第1の中間電極から電気的に延長された他端に配置される第1の外側電極と、を備え、前記第1の外側電極にスパイラル状接触子を設けたことを特徴とする。
請求項3に係る発明は、請求項1に記載のインターポーザを備えたプローブカードであって、前記第1の外側電極は、前記第1の中間電極から電気的に延長され、電極間ピッチを拡大して他端に配置されることを特徴とする。
請求項4に係る発明は、請求項1に記載のインターポーザを備えたプローブカードであって、前記第2のインターポーザは、一端に配置された前記第2の中間電極と、この第2の中間電極から電気的に延長され、電極間ピッチを縮小して他端に配置される第2の外側電極と、を備え、前記第2の外側電極にスパイラル状接触子を設けたことを特徴とする。
請求項5に係る発明は、請求項1に記載のインターポーザを備えたプローブカードであって、前記剛性材料は、セラミック材であることを特徴とする。
請求項6に係る発明は、請求項1に記載のインターポーザを備えたプローブカードであって、前記有機材料は、ポリイミドであることを特徴とする。
請求項7に係る発明は、請求項1に記載のインターポーザを備えたプローブカードであって、前記第1の中間電極と前記第2の中間電極のいずれか一方に設けられた前記スパイラル状接触子と、前記第1の中間電極と前記第2の中間電極のいずれか一方に設けられた接続端子とが金属融合によって接続されることを特徴とする。
請求項8に係る発明は、請求項7に記載のインターポーザを備えたプローブカードであって、前記接続端子は、半田ボール形状、ランド形状のいずれかであることを特徴とする。
請求項9に係る発明は、請求項1に記載のインターポーザを備えたプローブカードであって、前記第1のインターポーザ、及び前記テストボードは、前記各々の電極を通じて電気的に接続され、さらに固定具によって一体的に固定されることを特徴とする。
請求項10に係る発明は、請求項1に記載のインターポーザを備えたプローブカードであって、前記第1、第2のインターポーザを絶縁性接着剤によって固着する箇所は、前記電極の配置位置のうち少なくとも3箇所であることを特徴とする。
請求項11に係る発明は、請求項4に記載のインターポーザを備えたプローブカードであって、前記第2の外側電極の周囲には、前記第2のインターポーザの周縁まで切り取られたような段差が形成されていることを特徴とする。
請求項12に係る発明は、請求項4に記載のインターポーザを備えたプローブカードであって、前記第2の外側電極において、前記スパイラル状接触子は、金属メッキを積層して形成された嵩上げ台に載置されていることを特徴とする。
請求項1に係る発明によれば、第1の中間電極と、第2の中間電極のいずれか一方の電極にスパイラル状接触子を設け、第1のインターポーザと第2のインターポーザとの間を絶縁性接着剤によって固着されることによって、セラミックなどの剛性材料で形成された第1のインターポーザと、柔軟性を有する有機材料で形成された第2のインターポーザとを一体とすることができる。これによって、高精度を追求した従来の高価格の積層セラミックのみで形成したインターポーザや、積層セラミック上に薄膜の有機材料を積層して形成したインターポーザよりも、明らかに歩留まりを向上させ、コストアップを抑えることができ、それぞれのインターポーザの良いところを備えた、耐熱性や機械的強度を備え、高精度、高歩留まりのインターポーザを備えたプローブカードとすることができた。
請求項2に係る発明によれば、第1の外側電極にスパイラル状接触子を設けたことによって、半田付けすることなく、テストボードへの着脱を無傷で容易に繰り返すことができ、テストボードの電極と安定かつ高精度の検査を行うことができ、熱収縮を回避する耐熱性や機械的強度を備え、高精度、高歩留まりのインターポーザを備えたプローブカードとすることができた。
請求項3に係る発明によれば、第1の中間電極から電気的に延長され、電極間ピッチを拡大して他端に配置される第1の外側電極としたことによって、検査対象の電子デバイスに電気的に接触するプローブ間のピッチを、テストボードに対して大きく拡大することができるため、さらに多電極対応の電子デバイスの測定を可能とすることができる。
請求項4に係る発明によれば、第2の中間電極から電気的に延長され、電極間ピッチを縮小して他端に配置される第2の外側電極にスパイラル状接触子を設けたことによって、テストボード間のピッチを、検査対象の電子デバイスに対して大きく縮小することができるため、さらに多電極対応の電子デバイスの測定を可能とすることができる。
請求項5に係る発明によれば、第1のインターポーザのベース材を剛性材料としてセラミック材で形成することによって、耐熱性や機械的強度が高いため、熱収縮を回避することができ、高精度を維持することができる。
請求項6に係る発明によれば、第2のインターポーザのベース材をポリイミドなどの有機材料で形成することによって、加工性や柔軟性が高く、機械的収縮があっても柔軟に吸収することができ、接続面における伸び縮みなどによる半田ボールなどの電極に亀裂が走るのを防止できる。
請求項7に係る発明によれば、スパイラル状接触子の接触部分を構成する金属材料がSn,Ag,Cuによる合金であることによって、融点より低い150℃程度の温度でも金属融合するという性質を応用することで、より確実に熱的接続状態を得ることが可能となり、押圧されることによりスパイラル状接触子の角が接触しながら摺動し、接続端子の表面酸化皮膜を除去して新たな生成面と接触することも加わり、この接続端子に切り込んだ状態で押圧する力が0.05〜1N(0.005〜0.1kgf)、温度が20〜250℃、押圧時間が1〜3分により融着させ、異種金属間融合を行なうことができる。
請求項8に係る発明によれば、スパイラル状接触子と接続する接続端子を、半田ボール形状、またはランド形状とすることによって、異種金属間融合を行なうことができるとともに、スパイラル状接触子が、半田ボール形状やランド形状の電極の酸化膜を切り裂きながら接続し、さらにスパイラル状接触子の付勢力を介して接続されるので、スパイラル状接触子の接触する面にうねりがあった場合にも、電子デバイスの電極と、安定かつ高精度な接続を維持することができる。
請求項9に係る発明によれば、第1のインターポーザ、及びテストボードは、各々の電極を通じて電気的に接続され、さらに螺子状固定具によって一体的に固定されることによって、第1のインターポーザの電極とテストボードの電極とを半田付けすることなく、テストボードへの着脱を無傷で容易に繰り返すことができ、熱収縮を回避する耐熱性や機械的強度を備え、高精度、高歩留まりのインターポーザを備えたプローブカードとすることができた。
請求項10に係る発明によれば、第1、第2のインターポーザをエポキシ樹脂などの絶縁性接着剤によって固着する箇所を電極の配置位置のうち少なくとも3箇所として、第1、第2のインターポーザの電極が本来配置される位置に、デスペンサーを用いて樹脂材を塗布することによって、第1、第2のインターポーザの間を固着することができる。なお、少なくとも3ヶ所に塗布することによって接合面を安定させることができる。このような、謂わば、ダミー電極に接着のためのエポキシ樹脂を塗布するようにした。これによって、不使用な、またはダミーな電極を適宜、樹脂接着箇所として選択でき、自由度があり好適である。
請求項11に係る発明によれば、第2の外側電極が並んでいる周囲に、切り取られたような段差を形成することによって、測定箇所以外の被測定電子デバイスの電極にインターポーザが接触することを回避できる。
請求項12に係る発明によれば、金属メッキを積層して形成されたかなり高めの嵩上げ台に載置されることによって、第2の外側電極の周りに切り取られたような段差を形成することなく、測定箇所以外の被測定電子デバイスの電極にインターポーザが接触することを回避できる。
以下、本発明に係るインターポーザの実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
以下、各図にわたって同一構成の部位には同一符号を付して説明の重複を避ける。
<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態を説明するための円盤形状を有するインターポーザの概略を示し、(a)はインターポーザを構成する第1のインターポーザ(MLC: Multilayer Ceramic)と第2のインターポーザ(MLO:Multilayer
Organic)を示す円盤形状を厚さ方向に縦に断面した縦断面図、(b)は(a)に示す第1のインターポーザと第2のインターポーザを接合し、それをテストボードに取り付けた概略図である。
以下、各図にわたって同一構成の部位には同一符号を付して説明の重複を避ける。
<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態を説明するための円盤形状を有するインターポーザの概略を示し、(a)はインターポーザを構成する第1のインターポーザ(MLC: Multilayer Ceramic)と第2のインターポーザ(MLO:Multilayer
Organic)を示す円盤形状を厚さ方向に縦に断面した縦断面図、(b)は(a)に示す第1のインターポーザと第2のインターポーザを接合し、それをテストボードに取り付けた概略図である。
図1(a)(b)に示すように、プローブカード3は、検査対象であるウエハ2を構成するチップ(電子デバイス)2aと、テストボードとの間に介在させて電気的試験を中継するインターポーザ1を備えている。
このインターポーザ1は、テストボード4に対向する側に配置され、ベース材がセラミックなどの剛性材料で形成された第1のインターポーザ1aと、チップ(電子デバイス)2aに対向する側に配置され、ベース材が有機材料であるポリイミドで形成された第2のインターポーザ1bとを備えている。なお、詳細は、次に示す図2を参照して説明する。
このインターポーザ1は、テストボード4に対向する側に配置され、ベース材がセラミックなどの剛性材料で形成された第1のインターポーザ1aと、チップ(電子デバイス)2aに対向する側に配置され、ベース材が有機材料であるポリイミドで形成された第2のインターポーザ1bとを備えている。なお、詳細は、次に示す図2を参照して説明する。
図2は、図1に示すインターポーザの断面を拡大すると共に、特徴を説明するために模式化した断面図である。
図2に示すように、第1のインターポーザ1aの第2のインターポーザ1bに対向する側に、第2のインターポーザ1bの電極(第2の中間電極1ba)の配置に対向して配置される第1の中間電極(スパイラル状接触子)1abと、第2のインターポーザ1bの第1のインターポーザ1aに対向する側に、第1のインターポーザ1aの第1の中間電極1abの配置に対向して配置される第2の中間電極(ランド状接続端子)1baとを備え、第1のインターポーザ1aと第2のインターポーザ1bが、第1の中間電極1ab、第2の中間電極1baを介して電気的に接続されている。さらに、エポキシ樹脂を用いた絶縁性接着剤5を第1のインターポーザ1aと第2のインターポーザ1bとの間の全面に塗布して、第1のインターポーザ1aと第2のインターポーザ1bとの間を一体的に固着している。なお、スパイラル状接触子(図8に示す)22は、第1の中間電極1abと第2の中間電極1baのいずれか一方に設ければ良く、本実施形態では、第1の中間電極1abにスパイラル状接触子22を配置している。
図2に示すように、第1のインターポーザ1aの第2のインターポーザ1bに対向する側に、第2のインターポーザ1bの電極(第2の中間電極1ba)の配置に対向して配置される第1の中間電極(スパイラル状接触子)1abと、第2のインターポーザ1bの第1のインターポーザ1aに対向する側に、第1のインターポーザ1aの第1の中間電極1abの配置に対向して配置される第2の中間電極(ランド状接続端子)1baとを備え、第1のインターポーザ1aと第2のインターポーザ1bが、第1の中間電極1ab、第2の中間電極1baを介して電気的に接続されている。さらに、エポキシ樹脂を用いた絶縁性接着剤5を第1のインターポーザ1aと第2のインターポーザ1bとの間の全面に塗布して、第1のインターポーザ1aと第2のインターポーザ1bとの間を一体的に固着している。なお、スパイラル状接触子(図8に示す)22は、第1の中間電極1abと第2の中間電極1baのいずれか一方に設ければ良く、本実施形態では、第1の中間電極1abにスパイラル状接触子22を配置している。
また、第1のインターポーザ1aは、一端に配置された第1の中間電極1abと、この第1の中間電極1abから電気的に延長された他端に配置される第1の外側電極1aaとを備え、第1の中間電極1abにスパイラル状接触子22を設けている。
第2のインターポーザ1bは、一端に配置された第2の中間電極1baと、この第2の中間電極1baから電気的に延長された他端に配置される第2の外側電極1bbとを備え、第2の外側電極1bbにスパイラル状接触子(図9に示す)23を設けている。
第2の外側電極1bbの周囲には、第2のインターポーザ1bの周縁まで切り取られたような段差1afが周囲に形成されている。これによって、測定箇所以外の被検査電子デバイスの電極にインターポーザが接触することを回避できる。
第1のインターポーザ1a、及び第2のインターポーザ1bのいずれか一方に設けられたスパイラル状接触子22と、このスパイラル状接触子22と対向する接続端子とに、所定の時間だけ加熱・加圧すると金属融合が生じて強固に接合される。つまり、スパイラル状接触子の接触部分を構成する金属材料がSn,Ag,Cuによる合金であることによって、融点より低い150℃程度の温度でも金属融合するという性質を応用することで、より確実に熱的接続状態を得ることが可能となり、押圧されることによりスパイラル状接触子の角が接触しながら摺動し、接続端子の表面酸化皮膜を除去して新たな生成面と接触することも加わり、この接続端子に切り込んだ状態で押圧する力が0.05〜1N(0.005〜0.1kgf)、温度が20〜250℃、押圧時間が1〜3分により融着させ、金属間接合を行い、接合強度を高めることができる。
図3は、図2に示すインターポーザをテストボードに固定具で固定して形成されたプローブカードを示す概略構成図である。
図3に示すように、第1のインターポーザ1aとテストボード4は、螺子状の固定具6によって一体的に固定されることによって、各々の電極を通じて電気的に接続され、プローブカード3が形成される。
図3に示すように、第1のインターポーザ1aとテストボード4は、螺子状の固定具6によって一体的に固定されることによって、各々の電極を通じて電気的に接続され、プローブカード3が形成される。
このプローブカード3によって、ウエハ2上のチップ2aを測定する。
図3に示すように、このプローブカード3のプローブである第2の外側電極1bbに設けられたスパイラル状接触子23は、不図示の駆動手段によって上下左右に駆動されるウエハ2上のチップ2aに設けられた半田ボール形状の接続端子(電極)2aaと接触する。
図3に示すように、このプローブカード3のプローブである第2の外側電極1bbに設けられたスパイラル状接触子23は、不図示の駆動手段によって上下左右に駆動されるウエハ2上のチップ2aに設けられた半田ボール形状の接続端子(電極)2aaと接触する。
このように、第1の中間電極1abと、第2の中間電極1baのいずれか一方にスパイラル状接触子22を設け、第1のインターポーザ1aと第2のインターポーザ1bとの間を絶縁性接着剤5で固着することによって、セラミックなどの剛性材料で形成された第1のインターポーザ1aと、柔軟性を有する有機材料で形成された第2のインターポーザ1bとを一体とすることができる。これによって、高精度を追求した従来の高価格の積層セラミックのみで形成したインターポーザや、積層セラミック上に薄膜の有機材料を積層して形成したインターポーザよりも、明らかに歩留まりを向上させ、コストアップを抑えることができ、それぞれのインターポーザの良いところを備えた、高精度、高歩留まりインターポーザ1とすることができた。
また、第1の中間電極1abにスパイラル状接触子22を設けたことによって、ランド形状の接続端子である第2の中間電極1baと、第1の中間電極1aのスパイラル状接触子22とが、ランド形状の第2の中間電極1baの酸化膜を切り裂きながら接続し、さらにスパイラル状接触子22の付勢力を介して接続され、良好な接続を維持することができる。なお、第2のインターポーザ1bの第2の中間電極1baは、ランド状の例で説明したが、半田ボールであっても良い。
さらに、第2の外側電極1bbに、プローブとしてスパイラル状接触子23を設けたことによって、プローブの接触する面にうねりがあった場合にも、多電極を備えた電子デバイス、さらにはチップ状、及びウエハ状の電子デバイス、テストボードなどに設けられた電極と、安定かつ高精度の検査を行うことができる。
そして、第1のインターポーザ1aのベース材を剛性材料としてセラミック材で形成することによって、耐熱性や機械的強度が高いため、熱収縮を回避することができ、高精度を維持することができる。
また、第2のインターポーザ1bのベース材をポリイミドなどの有機材料で形成することによって、加工性や柔軟性が高く、機械的収縮があっても柔軟に吸収することができ、接続面における伸び縮みなどによる半田ボールなどの電極に亀裂が走るのを防止できる。
そして、第1のインターポーザ1a、及びテストボード4は、スパイラル状接触子22を含む各々の電極を通じて電気的に接続され、さらに螺子状の固定具6で一体的に固定されることによって、デバック途中のコンピュータプログラムICなどを半田付けせずに実装し、プローブカードやテストボードへの着脱を、無傷で容易に繰り返すことができる。
<第2の実施形態>
次に、第2の実施形態を説明する。
図4、及び図5は、本発明の第2の実施形態を説明するためのインターポーザの概略図である。第2の実施形態が、第1の実施形態と異なる点は、2つあり、1つ目は、第1のインターポーザのビア11acの構造である。2つ目は、第1のインターポーザと第2のインターポーザとの接合面の樹脂を塗布する位置の違いである。なお、図4、及び図5において、図1〜図3と同様の構成については同符号を付し、その説明を省略する。
図2に示すビア1acは、第1の中間電極1abと第1の外側電極1aa間には直線的に構成されているが、図4に示すように、本実施形態における第1の中間電極11abから第1の外側電極11aa方向へ行くにしたがって、水平方向に走った配線11aeによって拡大したファンアウト構造となっている。また、それぞれのビア11acのピッチも、設計次第でそれぞれ異なるように構成しても構わない。
次に、第2の実施形態を説明する。
図4、及び図5は、本発明の第2の実施形態を説明するためのインターポーザの概略図である。第2の実施形態が、第1の実施形態と異なる点は、2つあり、1つ目は、第1のインターポーザのビア11acの構造である。2つ目は、第1のインターポーザと第2のインターポーザとの接合面の樹脂を塗布する位置の違いである。なお、図4、及び図5において、図1〜図3と同様の構成については同符号を付し、その説明を省略する。
図2に示すビア1acは、第1の中間電極1abと第1の外側電極1aa間には直線的に構成されているが、図4に示すように、本実施形態における第1の中間電極11abから第1の外側電極11aa方向へ行くにしたがって、水平方向に走った配線11aeによって拡大したファンアウト構造となっている。また、それぞれのビア11acのピッチも、設計次第でそれぞれ異なるように構成しても構わない。
さらに、図4に示すように、インターポーザ11において、第1のインターポーザ11aと第2のインターポーザ1bとを絶縁性接着剤15によって固着する箇所は、第1のインターポーザ11a、第2のインターポーザ1bの接合面のコーナ付近の4箇所とした。なお、3箇所以上で安定した接合が可能である。また、絶縁性接着剤15の塗布箇所は、コーナ付近に限定するものではなく、適宜、設定可能である。
また、図5に示すように、インターポーザ11において、第1のインターポーザ11aと第2のインターポーザ1bを絶縁性接着剤25によって固着する箇所は、第1の中間電極11ab、第2の中間電極11baの配置位置の4箇所とした。このように、第1のインターポーザ11aの電極と、第2のインターポーザ1bの電極とが配置された場所に、デスペンサー(図略)を用いて絶縁性接着剤25を塗布することによって、第1のインターポーザ11aと第2のインターポーザ1bとの間を固着することができる。なお、少なくとも3箇所に塗布することによって接合面を安定させることができる。このようなダミー電極に接着のためのエポキシ樹脂を塗布するようにした。これによって、不使用な、またはダミーな電極を適宜、絶縁性接着剤25の接着箇所として選択でき、自由度があり好適である。
<第3の実施形態>
図6、及び図7は、本発明の第3の実施形態を説明するためのインターポーザを示す概略図である。第3の実施形態が、第1の実施形態と異なる点は、第3の実施形態では、第2のインターポーザの第2の外側電極11bbにおいて、スパイラル状接触子23は、金属メッキを積層して形成された嵩上げ台11bdに載置されている点である。
図6、及び図7に示すように、第2のインターポーザには、図2に示す段差1afは無く、平坦である。しかし、第2の外側電極11bbには、多層の金属メッキが設けられ、スパイラル状接触子23を周囲より特徴的に高くして、段差を生成させている。
そして、第2の外側電極11bbに設けられたスパイラル状接触子23は、チップ2a毎に、またはウエハ2の電極2aaの全てに、場合によっては、一部のウエハの電極2aaと接触することによって、プローブカード3は、チップ毎測定、ウエハ一括測定、もしくは、部分一括測定などを実行することができる。
このように、スパイラル状接触子23を、金属メッキを積層して形成されたかなり高めの嵩上げ台11bdに載置することによって、第2の外側電極11bbの周りには、切り取られたような段差1bf(図2参照)を形成することなく、測定箇所以外の被検査電子デバイスの半田ボール電極(接続端子)2aaにインターポーザ21が接触することを回避できる。
図6、及び図7は、本発明の第3の実施形態を説明するためのインターポーザを示す概略図である。第3の実施形態が、第1の実施形態と異なる点は、第3の実施形態では、第2のインターポーザの第2の外側電極11bbにおいて、スパイラル状接触子23は、金属メッキを積層して形成された嵩上げ台11bdに載置されている点である。
図6、及び図7に示すように、第2のインターポーザには、図2に示す段差1afは無く、平坦である。しかし、第2の外側電極11bbには、多層の金属メッキが設けられ、スパイラル状接触子23を周囲より特徴的に高くして、段差を生成させている。
そして、第2の外側電極11bbに設けられたスパイラル状接触子23は、チップ2a毎に、またはウエハ2の電極2aaの全てに、場合によっては、一部のウエハの電極2aaと接触することによって、プローブカード3は、チップ毎測定、ウエハ一括測定、もしくは、部分一括測定などを実行することができる。
このように、スパイラル状接触子23を、金属メッキを積層して形成されたかなり高めの嵩上げ台11bdに載置することによって、第2の外側電極11bbの周りには、切り取られたような段差1bf(図2参照)を形成することなく、測定箇所以外の被検査電子デバイスの半田ボール電極(接続端子)2aaにインターポーザ21が接触することを回避できる。
ここで、あらためてスパイラル状接触子22、23について説明する。なお、これらのスパイラル状接触子22、23は全ての実施形態に共通に適用されている。
図8、及び図9は、スパイラル状接触子22、23の形状を説明する概略図である。
図8の(a)は平面図、(b)は(a)のA―A断面図であり、図9の(a)は平面図、(b)は正面図である。
図8に示すように、スパイラル状接触子22は、渦巻きの根元を180度離間した位置に設け、先端22a中心を同一として互いに併行して渦巻き部22cを備え、先端22aで合流して一体として、先端には上方へ向いた突起22dが設けられている。このスパイラル状接触子22の特徴は、凸形のセンタ中心において、突起22dが微小回転しながら垂直に上下する点である。このため、電極をこのスパイラル状接触子22とすることによって、垂直上下移動ができ、バネ性と酸化膜切り裂き機能を併せ持った非常に精度の良い接点とすることができ、インターポーザの中継接点として好適である。また、中継としての機能に限らず、プローブとしても好適であるのは勿論である。
図8、及び図9は、スパイラル状接触子22、23の形状を説明する概略図である。
図8の(a)は平面図、(b)は(a)のA―A断面図であり、図9の(a)は平面図、(b)は正面図である。
図8に示すように、スパイラル状接触子22は、渦巻きの根元を180度離間した位置に設け、先端22a中心を同一として互いに併行して渦巻き部22cを備え、先端22aで合流して一体として、先端には上方へ向いた突起22dが設けられている。このスパイラル状接触子22の特徴は、凸形のセンタ中心において、突起22dが微小回転しながら垂直に上下する点である。このため、電極をこのスパイラル状接触子22とすることによって、垂直上下移動ができ、バネ性と酸化膜切り裂き機能を併せ持った非常に精度の良い接点とすることができ、インターポーザの中継接点として好適である。また、中継としての機能に限らず、プローブとしても好適であるのは勿論である。
図9に示すように、スパイラル状接触子23は、凸形の螺旋体(スパイラル)で形成され、根元23bから先端23aに進むにしたがって、幅が狭くなるように形成されている。このように、先端23aに行けば行くほど幅を狭くすることで、曲げ応力の集中を防止し、曲げ応力の分散を図っている。また、スパイラル状接触子23は金属メッキにより形成されており、金属メッキの特徴である両端の角(コーナー)が鋭角となっている。
以上、好ましい実施の形態を説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱することの無い範囲内において適宜変更が可能なものである。例えば、第1の実施形態〜第3の実施形態において、各実施形態の機能は共通相互に適用可能である。また、これらの3つの実施形態において金属融合も共通に機能するものである。つまり、接合面の絶縁性接着剤による固着時には、所定の時間、加熱・加圧することによって、スパイラル状接触子と接続端子間には異種金属間融合を適用することができる。さらに、スパイラル状接触子22をインターポーザ間に適用し、スパイラル状接触子23を検査対象の電子デバイスに適用して説明したが、これに限定するものではなく、適宜、どちらのタイプを用いても構わない。また、固定具6は、螺子で固定した例を説明したが、これに限るものではなく、その他、取り外し自在な固定具であれば構わない。
1、11、21 インターポーザ
1a 第1のインターポーザ
1b 第2のインターポーザ
1aa 第1の外側電極
1ab 第1の中間電極
1ba 第2の中間電極
1bb 第2の外側電極
1ac、1bc ビア
1ad 嵩上げ台
1af 段差
2 ウエハ(電子デバイス)
2a チップ
3 プローブカード
4 テストボード
5 絶縁性接着剤(エポキシ樹脂)
6 固定具
1a 第1のインターポーザ
1b 第2のインターポーザ
1aa 第1の外側電極
1ab 第1の中間電極
1ba 第2の中間電極
1bb 第2の外側電極
1ac、1bc ビア
1ad 嵩上げ台
1af 段差
2 ウエハ(電子デバイス)
2a チップ
3 プローブカード
4 テストボード
5 絶縁性接着剤(エポキシ樹脂)
6 固定具
Claims (12)
- 検査対象である電子デバイスと、テストボードとの間に介在させて電気的接続を中継するインターポーザを備えたプローブカードであって、
前記インターポーザは、
前記テストボードに対向する側に配置され、ベース材が剛性材料で形成された第1のインターポーザと、
前記電子デバイスに対向する側に配置され、ベース材が有機材料で形成された第2のインターポーザと、
前記第1のインターポーザの前記第2のインターポーザに対向する側に、前記第2のインターポーザの電極の配置に対向して配置される第1の中間電極と、
前記第2のインターポーザの前記第1のインターポーザに対向する側に、前記第1の中間電極の配置に対向して配置される第2の中間電極と、
前記第1の中間電極と前記第2の中間電極のいずれか一方の電極に設けられたスパイラル状接触子と、を備え、
前記第1、第2のインターポーザが、前記中間電極を介して電気的に接続され、さらに、絶縁性接着剤によって固着されることを特徴とするインターポーザを備えたプローブカード。 - 前記第1のインターポーザは、一端に配置された前記第1の中間電極と、この第1の中間電極から電気的に延長された他端に配置される第1の外側電極と、を備え、
前記第1の外側電極にスパイラル状接触子を設けたことを特徴とする請求項1に記載のインターポーザを備えたプローブカード。 - 前記第1の外側電極は、前記第1の中間電極から電気的に延長され、電極間ピッチを拡大して他端に配置されることを特徴とする請求項1に記載のインターポーザを備えたプローブカード。
- 前記第2のインターポーザは、一端に配置された前記第2の中間電極と、この第2の中間電極から電気的に延長され、電極間ピッチを縮小して他端に配置される第2の外側電極と、を備え、
前記第2の外側電極にスパイラル状接触子を設けたことを特徴とする請求項1に記載のインターポーザを備えたプローブカード。 - 前記剛性材料は、セラミック材であることを特徴とする請求項1に記載のインターポーザを備えたプローブカード。
- 前記有機材料は、ポリイミドであることを特徴とする請求項1に記載のインターポーザを備えたプローブカード。
- 前記第1の中間電極と前記第2の中間電極のいずれか一方に設けられた前記スパイラル状接触子と、前記第1の中間電極と前記第2の中間電極のいずれか一方に設けられた接続端子とが金属融合によって接続されることを特徴とする請求項1に記載のインターポーザを備えたプローブカード。
- 前記接続端子は、半田ボール形状、ランド形状のいずれかであることを特徴とする請求項7に記載のインターポーザを備えたプローブカード。
- 前記第1のインターポーザ、及び前記テストボードは、前記各々の電極を通じて電気的に接続され、さらに固定具によって一体的に固定されることを特徴とする請求項1に記載のインターポーザを備えたプローブカード。
- 前記第1、第2のインターポーザを絶縁性接着剤によって固着する箇所は、前記電極の配置位置のうち少なくとも3箇所であることを特徴とする請求項1に記載のインターポーザを備えたプローブカード。
- 前記第2の外側電極の周囲には、前記第2のインターポーザの周縁まで切り取られたような段差が形成されていることを特徴とする請求項4に記載のインターポーザを備えたプローブカード。
- 前記第2の外側電極において、前記スパイラル状接触子は、金属メッキを積層して形成された嵩上げ台に載置されていることを特徴とする請求項4に記載のインターポーザを備えたプローブカード。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008125133A JP2009276090A (ja) | 2008-05-12 | 2008-05-12 | インターポーザを備えたプローブカード |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011145269A1 (ja) * | 2010-05-19 | 2011-11-24 | パナソニック株式会社 | Ic電流測定用装置、及びic電流測定用アダプタ |
KR101229233B1 (ko) | 2011-08-17 | 2013-02-04 | (주)기가레인 | 프로브카드 |
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-
2008
- 2008-05-12 JP JP2008125133A patent/JP2009276090A/ja active Pending
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