JP2009277773A - プロービング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】プローブカードに対するテストヘッドの姿勢調整作業を容易にする手段の提供。
【解決手段】プロービング装置10は、ステージ台24と、ステージ台24に支持されて複数の電極を有する被検査体12を受ける検査ステージ22と、検査ステージ22から上方においたカード台26と、複数の接触子44を有しその針先が検査ステージ22の側に向くようにカード台26に支持されたプローブカード30と、被検査体12とプローブカード30との平行度の調整のためにカード台26を検査ステージ22に対し変位可能に連結する連結装置28a,28b,28cと、カード台26の上側に配置されてプローブカード30の上方に空間を形成すべくプローブカード30に対し変位可能にカード台26に支持されたテストヘッド76と、テストヘッド76がカード台26に対し変位することを解除可能に阻止する変位阻止装置64とを含む。
【選択図】図1
【解決手段】プロービング装置10は、ステージ台24と、ステージ台24に支持されて複数の電極を有する被検査体12を受ける検査ステージ22と、検査ステージ22から上方においたカード台26と、複数の接触子44を有しその針先が検査ステージ22の側に向くようにカード台26に支持されたプローブカード30と、被検査体12とプローブカード30との平行度の調整のためにカード台26を検査ステージ22に対し変位可能に連結する連結装置28a,28b,28cと、カード台26の上側に配置されてプローブカード30の上方に空間を形成すべくプローブカード30に対し変位可能にカード台26に支持されたテストヘッド76と、テストヘッド76がカード台26に対し変位することを解除可能に阻止する変位阻止装置64とを含む。
【選択図】図1
Description
本発明は、半導体集積回路(IC)のような平板状の被検査体を検査するプロービング装置に関する。
複数の集積回路が形成された半導体ウエーハのような平板状の被検査体は、各集積回路が仕様書通りの機能を有するか否かの電気的な試験(検査)をされる。この種の試験は、一般に、被検査体の電極に個々に対応された複数の接触子(プローブ)を有するプローブカードを用いるプロービング装置(試験装置)を用いて行われる。各接触子は、対応する電極に押圧される先端すなわち針先を有する。
この種のプロービング装置の1つとして、例えば、特許文献1に記載されたものがある。
図6に示すように、上記従来のプロービング装置100は、試験室の床に設置される基台(ステージ台)102と、該基台に支持された検査ステージ104であって複数の電極を有する平板状の被検査体106を受ける検査ステージ104と、該検査ステージから上方に間隔をおいたカード台108と、複数の接触子(すなわち、プローブ)110aを基板110bの下側に配置したプローブカード110であって接触子110aの針先が検査ステージ104の側に向くようにカード台108に支持されたプローブカード110と、検査ステージ104に受けられた被検査体106とプローブカード110との平行度の調整のためにカード台108を検査ステージ104に対し変位可能に基台102及びカード台108を連結してカード台108を基台102に支持させる複数の連結装置114とを備える。
プロービング装置100において、検査ステージ104は、被検査体106を受けるチャックトップ116と、チャックトップ116に受けられた被検査体106を、左右(X)、前後(Y)、上下(Z)の3方向に移動させると共に、上下方向に伸びるθ軸線の周りに角度的に回転させるステージ機構118とを備えている。
プロービング装置100において、被検査体106は、被検査体自体の面、該被検査体の電極により形成される仮想的な面等、いわゆる電極面が検査ステージ104のXY面と平行となり、前記電極面に垂直の軸線が検査ステージ104のZ軸線(すなわちθ軸線)と平行になる状態に、チャックトップ116に配置される。
被検査体106とプローブカード110との平行度(すなわち、被検査体に対するプローブカードの姿勢)の調整は、プローブカード110を支持するカード台108を連結装置114により基台102ひいては検査ステージ104に対し変位させて、配線基板の面、プローブ基板の面、複数の接触子の針先により形成される仮想的な面等、いわゆる接触子面が電極面と平行になるように、行われる。
これにより、カード台108ひいてはプローブカード110を検査ステージ104ひいては被検査体106に対し傾斜させて、接触子面が電極面と平行にされると、接触子面は検査ステージ102のXY面と平行になる。
上記の結果、接触子面に垂直な軸線は、該軸線が電極面に対し垂直になるから、被検査体106を三次元的に移動させる検査ステージ104のZ軸線と平行になる。このため、プロービング装置100によれば、被検査体に対するプローブカードの姿勢の調整が容易になる。
上記のようなプロービング装置100は、プロービング装置100とは別個のテストヘッド装置120を介して、コンピュータを含む制御処理装置(図示せず)に電気的に接続される。
制御処理装置は、下カメラ136及び上カメラ138の出力信号を用いて、電極面に対する接触子面の傾斜角度と、Z(θ)軸線の周りにおける傾斜方向とを算出し、算出した値を基に連結装置114を制御する機能を含む、プロービング装置100における信号を処理する機能及び機器を制御する機能を行う。
テストヘッド装置120は、試験室の床の設置されるヘッド台122と、前後方向へ伸びる軸線の周りに角度的に回転可能にヘッド台122に一端部において支持された支持アーム124と、支持アーム124に支持されたテストヘッド126と、テストヘッド126の下側に結合されてテストヘッド122に複数の回線128により電気的に接続されたパフォーマンスボード130と、パフォーマンスボード130をプローブカード110に電気的に接続する接続装置132とを備える。
テストヘッド126は、それぞれが電子部品を装着した複数の配線基板(図示せず)を備えているから、100kgを超える重量を有する。支持アーム124は、前後方向へ伸びる回転軸134によりヘッド台122に支持されている。
ヘッド台122は、従来のプロービング装置100の隣りに設置される。この状態において、テストヘッド126が接続装置132を介してプローブカード110に対向して、プローブカード110と接続装置132とが電気的に接続された状態に、プロービング装置100に対するヘッド台122の位置及びヘッド台122に対する支持アーム124の角度(すなわち、プローブカードに対するテストヘッドの姿勢)が調整される。
支持アーム124は、100kgを超えるテストヘッド126の重量をプローブカード110に作用させることができないから、テストヘッド126の重量をヘッド台122に作用させるように、ヘッド台122に解除可能に固定される。
パフォーマンスボード130は回線128とプローブカード110とを電気的に接続する複数のポゴピンを有しており、各ポゴピンはばね部材を内部に有している。
試験時、チャックトップ116がステージ機構118により上昇されて、被検査体106の電極が接触子110aの針先に押圧される。その状態で、被検査体106は、制御処理装置から接触子110aを介して所定の電極に通電されて、他の電極から他の接触子110aを介して制御処理装置に信号を出力する。
支持アーム124は、プローブカード110の配置時及び交換時に、ヘッド台122に対する固定を解除され、ヘッド台122に対し傾斜されて、プローブカード110の上方に大きな空間を形成する。これにより、プローブカード110の配置作業及び交換作業が容易になる。
上記のようなプロービング装置100及びテストヘッド装置120を用いるテスターにおいて、被検査体106とプローブカード110との平行度(被検査体に対するプローブカードの姿勢)の調整は、プローブカード110の上方に大きな空間が形成された状態で行うか、又はプローブカード110と接続装置132とが電気的に接続された状態で行うことになる。
前者の調整法では、被検査体に対するプローブカードの姿勢を調整した後に、プローブカード110と接続装置132とが電気的に接続された状態に、支持アーム124をヘッド台122に解除可能に固定する。このため、プローブカードに対するテストヘッドの姿勢の調整は、被検査体に対するプローブカードの姿勢を調整した後に行なわれる。
上記の結果、前者の調整法では、被検査体に対する姿勢を調整した後のプローブカード110に偏荷重が作用しないように、100kgを超えるテストヘッド126を含むテストヘッド装置120の位置及び角度(プローブカードに対するテストヘッドの姿勢)を調整する作業が難しい。
プローブカード110に偏荷重が作用すると、接触子110aの針先と被検査体106の電極との間に作用する針圧が不均一になるから、プローブカード110の姿勢調整を再度行わなければならず、以下に説明する後者の調整法と同じ問題を招く。
後者の調整法では、支持アーム124がヘッド台122に固定された状態で、プローブカードと被検査体との平行度を調整することになる。このため、連結装置114を操作すると、カード台108は、操作した連結装置114の側が上方又は下方になるように変位する。そのようなカード台108の変位は、パフォーマンスボード130に備えられた複数のポゴピンを変位させて、ポゴピン内のばね部材に吸収される。
このため、後者の調整法では、プローブカード110とパフォーマンスボード130との間に作用する押圧力が不均一になり、プローブカード110とパフォーマンスボード130との間の接触抵抗のような電気的接続条件が不均一になる。その結果、プローブカード110に偏荷重が作用し、接触子110aの針先と被検査体106の電極との間に作用する針圧が不均一になる。
上記のように接触子110aの針先と被検査体106の電極との間に作用する針圧が不均一になると、接触子110aの針先と被検査体106の電極との間の接触抵抗が異なる等、正確な試験結果を得ることができない。
本発明の目的は、プローブカードに対するテストヘッドの姿勢調整作業を容易にすると共に、偏荷重がプローブカードに作用することを抑制することにある。
本発明に係るプロービング装置は、基台と、該基台に支持された検査ステージであって複数の電極を有する平板状の被検査体を受ける検査ステージと、該検査ステージから上方に間隔をおいたカード台と、複数の接触子を有するプローブカードであって前記接触子の針先が前記検査ステージの側に向くように前記カード台に支持されたプローブカードと、前記検査ステージに受けられた被検査体と前記プローブカードとの平行度の調整のために前記カード台を前記検査ステージに対し変位可能に前記基台及び前記カード台を連結する連結装置と、前記カード台の上側に配置されかつテストヘッドを備えるテストヘッド装置であって前記プローブカードの上方に空間を形成すべく前記プローブカードに対し変位可能に前記カード台に支持されたテストヘッド装置と、該テストヘッド装置が前記カード台に対し変位することを解除可能に阻止する変位阻止装置とを含む。
前記テストヘッド装置は、前後方向へ伸びる軸線の周りに角度的に回転可能に前記カード台に支持されていてもよい。
前記テストヘッド装置は、さらに、前後方向へ伸びる軸線の周りに角度的に回転可能に前記カード台に支持された支持アームを備え、前記テストヘッドは、該テストヘッドが前記プローブカードと対向するように前記支持アームに支持されており、各変位阻止装置は前記支持アームを前記カード台に解除可能に押圧していてもよい。
前記プローブカードは前記接触子に電気的に接続された複数の第1の端子を有し、前記テストヘッドは前記第1の端子に電気的に接続される複数の第2の端子を有し、前記テストヘッド装置は、さらに、前記第1及び第2の端子を電気的に接続する接続装置を備えていてもよい。
前記テストヘッド装置は、さらに、前記カード台に支持されて前記支持アームを前後方向へ伸びる軸線の周りに角度的に回転させる駆動機構を備えていてもよい。
プロービング装置は、さらに、該テストヘッド装置を前記カード台に対し位置決める位置決め装置を含むことができる。
前記位置決め装置は、前記支持アーム及び前記カード台のいずれか一方に設けられた凹所であって前記支持アーム及び前記カード台の他方の側に開放する凹所と、前記支持アーム及び前記カード台の他方に配置された係合部材であって前記凹所に解除可能に係合する係合部材とを備えていてもよい。
前記変位阻止装置は複数の変位阻止具を備え、各変位阻止具は、前記カード台に配置されたシリンダ機構と、該シリンダ機構のロッドが前記シリンダ機構の駆動にともなって下方へ移動されたとき前記支持アームを前記カード台に解除可能に押圧する押圧具とを備えていてもよい。
前記ロッドは、さらに、上下方向へ伸びる軸線の周りに角度的に回転可能に前記シリンダ機構のシリンダに配置されていてもよい。
本発明によれば、テストヘッド装置がプローブカードの上方に空間を形成するようにプローブカードに対し変位可能にカード台に支持されているから、プローブカードに偏荷重が作用しないように、プローブカードに対するテストヘッドの姿勢を調整する作業が容易になる。
また、上記のようにプローブカードに対するテストヘッドの姿勢を調整した後に、被検査体に対するプローブカードの姿勢調整を行っても、テストヘッド装置が変位阻止装置によりカード台に対し変位することを解除可能に阻止されているから、テストヘッド装置、特にテストヘッドがカード台と一体的に変位し、偏荷重がプローブカードに作用しない。
プロービング装置が、さらに、テストヘッド装置をカード台に対し位置決める位置決め装置を含むならば、プローブカードとテストヘッドとの、被検査体と平行な面内における相対的位置決めが容易になる。
前記位置決め装置が、支持アーム及びカード台のいずれか一方に設けられた凹所であって前記支持アーム及び前記カード台の他方の側に開放する凹所と、前記支持アーム及び前記カード台の他方に配置された係合部材であって前記凹所に解除可能に係合する係合部材とを備えていると、上記相対的位置決めがより容易になる。
[用語について]
本発明において、電極面とは、被検査体自体の面、又は被検査体に設けられた複数の電極により形成される仮想的な面をいい、接触子面とは、後に説明する配線基板の面、プローブ基板の面、又はプローブカードに設けられた複数の接触子の針先により形成される仮想的な面をいう。
また本発明においては、図1において、左右方向を左右方向又はX方向、紙面に垂直の方向を前後方向又はY方向、上下方向を上下方向又はZ方向という。しかし、それらの方向は、試験すべき被検査体をプロービング装置に配置する姿勢により、異なる。
したがって、上記の方向は、実際のプロービング装置に応じて、X方向及びY方向が、水平面、水平面に対し傾斜する傾斜面、及び水平面に垂直の垂直面のいずれかの面内となるように決定してもよいし、それらの面の組み合わせとなるように決定してもよい。
[実施例]
図1から図3を参照するに、試験装置すなわちプロービング装置10は、平板状の被検査体12の通電試験に用いられる。
[被検査体]
被検査体12は、矩形をした多数の集積回路(IC)チップ領域(被検査領域)をマトリクス状に有する円板状の半導体ウエーハであり、また複数の電極を各ICチップ領域に有する。
以下、説明を簡略化しかつ理解を容易にするために、プロービング装置10は、被検査体12の全てのICチップ領域を同時に一回で試験する場合について説明する。しかし、プロービング装置10は、被検査体12の全てのICチップ領域を複数回に分けて試験するものであってもよい。
各電極は、以下の説明では、矩形の平面形状を有するパッド電極とする。しかし、各電極は、円形、楕円形等、他の平面形状を有していてもよい。また、各電極は、必ずしも板状の電極である必要はなく、半球状のバンプ電極のような他の凸状の形状を有していてもよい。
[プロービング装置]
再び図1から図3を参照するに、プロービング装置10は、被検査体12を真空的に吸着するチャックトップのような受け台20を備える検査ステージ22と、検査ステージ22を支持するステージ台24と、ステージ台24から上方に間隔をおいた板状のカード台26と、カード台26をステージ台24に支持させるべくステージ台24及びカード台26を連結する3つの連結装置28a,28b,28cと、カード台26に受け台20と対向する状態に配置されたプローブカード30と、検査ステージ22にX方向及びY方向に移動可能に配置された下カメラ32と、カード台26に配置された上カメラ34とを含む。
受け台20は、円板状の形状を有しており、また被検査体12を水平に受ける平面円形の吸着面(図示の例では、上面)を有しており、さらに被検査体12を解除可能に吸着するための複数の吸着溝を吸着面に有している。吸着溝は図示しない真空装置に連結されている。
検査ステージ22は、受け台20の他に、受け台20に受けられた被検査体106を、X(左右)、Y(前後)、Z(上下)の3方向に移動させると共に、上下方向に伸びるθ軸線の周りに角度的に回転させるステージ機構23を備えている。そのような検査ステージ22は、プロービング装置10の筐体(図示せず)内に配置されたステージ台24に設置されている。
ステージ台24は、プロービング装置10の筐体(図示せず)内に水平に配置されている。検査ステージ22は、その三次元駆動機構及びθ駆動機構のいずれか一方が他方を支持する状態に、三次元駆動機構及びθ駆動機構のいずれか一方においてステージ台24に配置されている。受け台20は、三次元駆動機構及びθ駆動機構の他方に支持されている。
カード台26は、連結装置28a,28b,28cによりステージ台24に支持された板状の支持部材36と、支持部材36にこれをZ方向に貫通する状態に支持されたリング状のカードホルダ38とを含む。
支持部材36は、これを上下に貫通する円形の穴40を中央に有していると共に、穴40の上部の周縁を円形に伸びる上向きの段部42を穴40の周りに有しており、また連結装置28a,28b,28cによりステージ台24に支持されている。
カードホルダ38は、フランジ状の上部外周縁部が半径方向外側に伸びて支持部材36の上向き段部42に受けられ、中間部が上部外周縁部の内側から下方向に伸びて穴40に嵌合され、フランジ状の下部内周縁部が中間部の下端から半径方向内側に伸びてプローブカード30を受けるように、クランク状の断面形状を有する部材でリング状に形成されている。
カードホルダ38は、これの上部外周縁部を厚さ方向に貫通して支持部材36に螺合された複数の取り付けねじ及び複数の位置決めピン(いずれも図示せず)により、支持部材36に取り付けられている。
プローブカード30は、被検査体12の電極に個々に対応された複数の接触子(すなわち、プローブ)44をプローブ基板46の下面に取り付け、プローブ基板46を円形の平面形状を有する配線基板48の下面に取り付けている。
各接触子44は、配線基板48に備えられた配線に、プローブ基板46に設けられた配線を介して電気的に接続されており、さらに配線基板48の上面外周縁部に備えられたテスターランド、すなわち第1の端子(図示せず)に配線基板48の配線により電気的に接続されている。
プローブカード30に備えられた接触子44は、それらの針先(すなわち、先端)の高さ位置が同じになる(すなわち共通の仮想面に位置する)ように、予め調整されている。
プローブカード30は、接触子44の針先が検査ステージ22の側に向くように、配線基板48の下面外周部において複数の取り付けねじ及び位置決めピン(いずれも図示せず)により、カードホルダ38に取り付けられている。接触子44は、それらの針先が被検査体12の対応する電極の配列状態と同じ配列状態になるように、プローブ基板46に配置されている。
1つの連結装置28aは、一端部においてブラケット52によりステージ台24及び支持部材36のいずれか一方にZ方向に伸びる状態に及び変位不能に連結され、かつ他端部において球継手54によりステージ台24及び支持部材36の他方に変位可能に連結された固定支柱である。
残りの連結装置28b,28cは、一端部において球継手56によりステージ台24及び支持部材36のいずれか一方にZ方向に伸びる状態に及び変位可能に連結された可動体58と、ステージ台24に配置されて可動体58をZ方向に変位させる駆動機構60とを備える。
図示の例では、連結装置28a,28b,28cは、いずれも、球継手54又は56により支持部材36に連結されており、また平面的に見て受け台20の周りに位置する仮想的な三角形の角部に配置されている。
可動体58はボールねじであり、駆動機構60は可動体58と螺合する雌ねじ部を回転軸部に有する中空モータである。このため、連結装置28a,28b,28cは、各駆動機構60の正転及び逆転により可動体58をZ方向に移動させて、カード台26をステージ台24ひいては検査ステージ22に対し変位させ、それによりカード台26をステージ台24及び検査ステージ22に対し傾斜させる変位機構として作用する。
下上のカメラ32及び34は、自動焦点合わせの機能を備えたビデオカメラである。下カメラ32は、接触子44の針先を撮像するように、上向きに検査ステージ22に設置されており、また検査ステージ22により被検査体12と共にX方向及びY方向に二次元的に移動されて接触子44の針先を撮像する。
上カメラ34は、検査ステージ22に配置された被検査体12の電極を撮像するように、下向きに支持部材36の下面に取り付けられている。上カメラ34は、受け台20が検査ステージ22によりX方向及びY方向に二次元的に移動されることにより、被検査体12の電極を撮像する。上カメラ34をプローブカード30又はカードホルダ24に取り付けてもよい。
検査ステージ22による下カメラ32の移動面は、接触子44の針先のためにプロービング装置10に設定された仮想的な第1の基準面として作用する。検査ステージ22による受け台20の移動にともなう上カメラ34の仮想的な(見かけ上の)移動面は、被検査体12の電極のためにプロービング装置10に設定された仮想的な第2の基準面として作用する。
下カメラ32の出力信号は、プロービング装置10の制御と信号の処理とをするコンピュータを含む制御処理装置(図示せず)において、第1の基準面からの針先の高さ位置である針先高さ位置を求めると共に、それらいくつかの針高さ位置から、プロービング装置10に取り付けられた状態におけるプローブカード30の接触子面を求めることに用いられる。
上カメラ34の出力信号は、前記した制御処理装置において、第2の基準面からの被検査体12の電極の高さ位置である電極高さ位置を求めると共に、それらいくつかの電極高さ位置から、プロービング装置10の配置された状態における被検査体12の電極の面を電極面として求めることに用いられる。
カメラ32,34の出力信号を用いて接触子面及び電極面を算出する技術は、既に述べた特許文献1に記載されているので、ここではその説明を省略する。
算出された接触子面及び電極面は、接触子面に対する電極面の傾斜角度と、θ軸線に周りにおける傾斜方向との算出に用いられる。傾斜角度及び傾斜方向の算出する技術も、既に述べた特許文献1に記載されているので、ここではその説明を省略する。
プロービング装置10は、また、支持部材36の上側に配置されたテストヘッド装置62と、テストヘッド装置62がカード台26に対し変位することを解除可能に阻止する複数の変位阻止装置64と、テストヘッド装置を前記カード台に対し位置決める複数の位置決め装置66とを含む。
テストヘッド装置62は、Y方向に間隔をおいて支持部材36に取り付けられた一対のブラケット72と、Y方向へ伸びる状態に両ブラケット72に支持された支持軸74とにより、支持アーム70をY方向へ伸びる軸線の周りに角度的に回転可能に支持部材36に支持させている。
支持アーム70は、図2に示すように、Y方向に間隔をおいてX方向へ伸びる一対のアーム部70a,70bと、両アーム部70a,70bを連結する一対の連結部70c,70dとを有しており、両アーム部70a,70bの一端部において支持軸74に支持されている。両アーム部70a,70b及び両連結部70c,70dにより形成される空間には、テストヘッド76が配置されている。
テストヘッド76は、支持アーム70に支持されている。テストヘッド76は、それぞれが電子部品を装着した複数の配線基板(図示せず)と、各配線基板に接続された複数の第2の端子(図示せず)とを備えており、また前記した制御処理装置に電気的に接続される。
支持軸74は、支持部材36に支持された駆動機構80(図2参照)によりY方向へ伸びる軸線の周りに角度的に回転される。これにより、支持アーム70は、Y方向へ伸びる軸線の周りにプローブカード30に対して角度的に回転される。その結果、テストヘッド76は、テストヘッド76がプローブカード30と対向する位置と、テストヘッド76がプローブカード30の上方に空間を形成する位置とに選択的に変位される。
テストヘッド76の各第2の端子は、テストヘッド76がプローブカード30に対向された状態において接続装置78により、プローブカード30に備えられた第1の端子に電気的に接続される。
図示の例では、3つの変位阻止装置64及び3つの位置決め装置66が平面的に見て受け台20の周りに位置する仮想的な三角形の角部に配置されている。
各変位阻止装置64は、図4及び図5に示すように、支持部材36に配置されたシリンダ機構80と、シリンダ機構80のピストンロッド82がシリンダ機構80の駆動にともなって下方へ移動されたとき支持アーム70を支持部材36に解除可能に押圧する押圧具84とを備える。ピストンロッド82は、θ軸線の周りに角度的に回転可能である。
各位置決め装置66は、図5に示すように、支持アーム70及び支持部材36のいずれか一方に設けられて支持アーム70及びカード台26の他方の側に開放する凹所86と、支持アーム70及び支持部材36の他方に配置されて凹所86に解除可能に係合可能の係合部材88とを備える。
図示の例では、凹所86は支持アーム70に設けられており、係合部材88は支持部材36に配置されている。
図1に示すように、プロービング装置10は、さらに、それぞれが検査ステージ22とプローブカード30との間隔を測定する複数の測定器90を含む。それらの測定器90は、検査ステージ22及びプローブカード30のいずれか一方にX方向及びY方向に間隔をおいて配置されている。各測定器90は、レーザ光線92を用いるレーザ測長器とすることができる。
これに対し、検査ステージ22及びプローブカード30の他方には、レーザ光線92を受けるターゲット94が各測定器90による照射箇所に配置されている。各ターゲット94は、反射鏡とすることができる。
図示の例では、平面的に見て仮想的な三角形の角部に位置する3つの測定器90がレーザ光線の出射口及び反射光の入射口を上方に向けた状態に、受け台20の周りに間隔をおいて検査ステージ22に配置されており、またターゲット94がプローブ基板46の下面に下向きに取り付けられている。
測定器90の出力信号は、前記した制御処理装置において、被検査体12に対するプローブカード30の高さ位置を合わせる位置合わせ(すなわち、調整)に用いられる。
[プローブカードの配置作業及び交換作業]
プローブカード30の配置作業及び交換作業の開始前においては、支持アーム70は、図1に示すように、テストヘッド76がプローブカード30と対向された状態に、維持されている。
先ず、図3から図5に示すように、各変位阻止装置64のピストンロッド82が上昇されて、ピストンロッド82がθ軸線の周りの一方向にほぼ90度回転される。これにより、押圧具84による支持部材36への支持アーム70の押圧、ひいてはカード台26に対する支持アーム70の固定が解除され、押圧具84がY方向へ伸びる軸線の周りにおける支持アーム70の角度的回転の妨げにならない位置に退避される。
次いで、図3に示すように、支持アーム70が、駆動装置80及び支持軸74により、テストヘッド76及び接続装置78と共に、一方向に角度的に回転されて、立ち上げられる。これにより、テストヘッド76及び接続装置78がプローブカード30から上方に離間されて、プローブカード30の上方に空間が形成される。
次いで、プローブカード30がカードホルダ38に配置されていれば、そのプローブカード30が除去され、新たなプローブカード30が、カードホルダ38に配置され、ねじ部材、位置決めピン等によりカードホルダ38に装着される。
次いで、駆動装置80及び支持軸74により前記とは逆の方向に角度的に回転されて、テストヘッド76がプローブカード30と対向された状態に、支持アーム70が水平に倒される。これにより、テストヘッド76及び接続装置78がプローブカード30の上に水平に重ねられる。
上記の結果、位置決め装置66の係合部材88が凹所86に受け入れられて、凹所86及び係合部材88が係合する。これにより、支持アーム70、テストヘッド76及び接続装置78は、プローブカード30に対する、X方向、Y方向、及びθ軸線の周りの位置を解除可能に固定され、テストヘッド76は、接続基板78を介してプローブカード30に電気的に接続される。
次いで、各変位阻止装置64のピストンロッド82が上記と逆の方向にほぼ90度回転されて、ピストンロッド82が下降される。これにより、支持アーム70が押圧具84により支持部材36に押圧されて、テストヘッド装置62がカード台26に対するZ方向の位置を解除可能に固定される。
上記状態において、テストヘッド装置62の多くの重量は、位置決め装置66を介して受け部材66に受けられる。このため、テストヘッド装置62の重量の殆どは、プローブカード30に作用しない。
次いで、各駆動機構60が制御処理装置により駆動されて、接触子面が電極面と平行になるように、受け台20に対するカード台26の傾斜状態が調整される。
傾斜状態の調整時、制御処理装置は、カメラ32,34の出力信号を用いて、接触子面に対する電極面の傾斜角度と、θ軸線に周りにおける傾斜方向との算出し、算出結果を基に各駆動機構60を駆動させる。
この際、テストヘッド装置62がプローブカード30の上方に空間を形成するようにプローブカード30に対し変位可能にカード台26に支持されているから、プローブカード30に偏荷重が作用せず、したがってプローブカード30に対するテストヘッド76の姿勢を調整する作業が容易になる。
上記の結果、接触子44の針先の高さ位置を予め同じに調整されたプローブカード30は、被検査体12の対応する電極に対する接触子44の針先の位置が許容範囲内となるように、受け台20に対する平行度を調整される。
試験時、受け台20がステージ機構23により上昇されて、被検査体12の電極が接触子44の針先に押圧される。その状態で、被検査体12は、制御処理装置から接触子44を介して所定の電極に通電されて、他の電極から他の接触子44を介して制御処理装置に信号を出力する。
プロービング装置10においては、テストヘッド装置62がプローブカード30の上方に空間を形成するようにプローブカード30に対し変位可能にカード台26に支持されているから、プローブカード30に偏荷重が作用しないように、プローブカード30に対するテストヘッド76の姿勢を調整する作業が容易になる。
また、上記のようにプローブカード30に対するテストヘッド76の姿勢を調整した後に、被検査体12に対するプローブカード30の姿勢調整を行っても、テストヘッド装置62が変位阻止装置66によりカード台26に対し変位することを解除可能に阻止されているから、テストヘッド装置62、特にテストヘッド76がカード台26と一体的に変位し、偏荷重がプローブカード36に作用しない。
上記の実施例では、3つの変位抑止装置64及び3つの位置決め装置66を設けているが、少なくとも1つの変位抑止装置64及び少なくとも1つの位置決め装置66を設ければよい。
本発明は、上記実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。
10 プロービング装置
12 被検査体
20 受け台
22 検査ステージ
24 ステージ台
26 カード台
28a,28b,28c 連結装置
30 プローブカード
36 支持部材
38 カードホルダ
44 接触子
46 プローブ基板
48 配線基板
54,56 球継手
58 ボールねじ
60 駆動機構
62 テストヘッド装置
64 変位抑止装置
66 位置決め装置
70 支持アーム
72 ブラケット
74 支持軸
76 テストヘッド
78 接続装置
80 シリンダ機構
82 ピストンロッド
84 押圧具
86 凹所
88 係合部材
12 被検査体
20 受け台
22 検査ステージ
24 ステージ台
26 カード台
28a,28b,28c 連結装置
30 プローブカード
36 支持部材
38 カードホルダ
44 接触子
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54,56 球継手
58 ボールねじ
60 駆動機構
62 テストヘッド装置
64 変位抑止装置
66 位置決め装置
70 支持アーム
72 ブラケット
74 支持軸
76 テストヘッド
78 接続装置
80 シリンダ機構
82 ピストンロッド
84 押圧具
86 凹所
88 係合部材
Claims (9)
- 基台と、
該基台に支持された検査ステージであって複数の電極を有する平板状の被検査体を受ける検査ステージと、
該検査ステージから上方に間隔をおいたカード台と、
複数の接触子を有するプローブカードであって前記接触子の針先が前記検査ステージの側に向くように前記カード台に支持されたプローブカードと、
前記検査ステージに受けられた被検査体と前記プローブカードとの平行度の調整のために前記カード台を前記検査ステージに対し変位可能に前記基台及び前記カード台を連結する連結装置と、
前記カード台の上側に配置されかつテストヘッドを備えるテストヘッド装置であって前記プローブカードの上方に空間を形成すべく前記プローブカードに対し変位可能に前記カード台に支持されたテストヘッド装置と、
該テストヘッド装置が前記カード台に対し変位することを解除可能に阻止する変位阻止装置とを含む、プロービング装置。 - 前記テストヘッド装置は、前後方向へ伸びる軸線の周りに角度的に回転可能に前記カード台に支持されている、請求項1に記載のプロービング装置。
- 前記テストヘッド装置は、さらに、前後方向へ伸びる軸線の周りに角度的に回転可能に前記カード台に支持された支持アームを備え、
前記テストヘッドは、該テストヘッドが前記プローブカードと対向するように前記支持アームに支持されており、
各変位阻止装置は前記支持アームを前記カード台に解除可能に押圧している、請求項2に記載のプロービング装置。 - 前記プローブカードは前記接触子に電気的に接続された複数の第1の端子を有し、前記テストヘッドは前記第1の端子に電気的に接続される複数の第2の端子を有し、前記テストヘッド装置は、さらに、前記第1及び第2の端子を電気的に接続する接続装置を備える、請求項3に記載のプロービング装置。
- 前記テストヘッド装置は、さらに、前記カード台に支持されて前記支持アームを前後方向へ伸びる軸線の周りに角度的に回転させる駆動機構を備える、請求項3に記載のプロービング装置。
- さらに、該テストヘッド装置を前記カード台に対し位置決める位置決め装置を含む、請求項3に記載のプロービング装置。
- 前記位置決め装置は、前記支持アーム及び前記カード台のいずれか一方に設けられた凹所であって前記支持アーム及び前記カード台の他方の側に開放する凹所と、前記支持アーム及び前記カード台の他方に配置された係合部材であって前記凹所に解除可能に係合する係合部材とを備える、請求項6に記載のプロービング装置。
- 前記変位阻止装置は、前記カード台に配置されたシリンダ機構と、該シリンダ機構のロッドが前記シリンダ機構の駆動にともなって下方へ移動されたとき前記支持アームを前記カード台に解除可能に押圧する押圧具とを備える、請求項3に記載のプロービング装置。
- 前記ロッドは、さらに、上下方向へ伸びる軸線の周りに角度的に回転可能に前記シリンダ機構のシリンダに配置されている、請求項8に記載のプロービング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008125903A JP2009277773A (ja) | 2008-05-13 | 2008-05-13 | プロービング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2008125903A JP2009277773A (ja) | 2008-05-13 | 2008-05-13 | プロービング装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2009277773A true JP2009277773A (ja) | 2009-11-26 |
Family
ID=41442951
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2008125903A Pending JP2009277773A (ja) | 2008-05-13 | 2008-05-13 | プロービング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2009277773A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011220702A (ja) * | 2010-04-05 | 2011-11-04 | Micronics Japan Co Ltd | プローブカードの検査装置 |
JP2011220691A (ja) * | 2010-04-02 | 2011-11-04 | Micronics Japan Co Ltd | プローブカードの検査装置 |
CN103293349A (zh) * | 2012-02-24 | 2013-09-11 | 东京毅力科创株式会社 | 探针装置和探针卡的平行调整机构 |
JP2017022404A (ja) * | 2015-03-24 | 2017-01-26 | 株式会社東京精密 | プローバ |
US10510574B2 (en) | 2016-03-18 | 2019-12-17 | Tokyo Seimitsu Co., Ltd. | Prober |
-
2008
- 2008-05-13 JP JP2008125903A patent/JP2009277773A/ja active Pending
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