JP2009300234A - プローブカード - Google Patents

Abstract

【課題】接続ピンの間隔をショートが生じない間隔を確保しながら、半導体デバイスの同測数および電極密度の向上に対応することが可能なプローブカードを提供する。
【解決手段】グランド用プローブ、信号用プローブおよび電源用プローブ、さらに第１のグランド用電極、第１の信号用電極および第１の電源用電極が設けられたプローブ基板と、上記プローブ基板に設けられた上記第１のグランド用電極、上記第１の信号用電極および上記第１の電源用電極と各々接続される、第２のグランド用電極、第２の信号用電極および第２の電源用電極が設けられたカード基板と、上記プローブ基板と上記カード基板に設けられた、上記第１のグランド用電極と第２のグランド用電極を接続するグランド用接続ケーブル、上記第１の信号用電極と上記第２の信号用電極を接続する信号用接続ピン、および上記第１の電源用電極と上記第２の電源用電極を接続する電源用接続ピンとを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体ウエハ上のチップの試験に用いるプローブカードに関する。

近年の半導体デバイスの同測数および電極密度が向上し、上記半導体デバイスを検査するのに用いられるプローブカードのプローブ数も増加している。

従来のプローブカードでは、メイン基板と入力電極の狭い間隔を出力側では電極の間隔を拡大させるように内部配線を施した基板であるスペーストランスフォーマーとの電気的接続に、バネ性を有する接続ピン（例えば特開２００７−２４５３３号公報に記載の接続ピン）を用いており、上記接続ピンにて、電源、グランド、信号をそれぞれ接続しているが、上述の半導体デバイスの同測数および電極密度の向上に対応するためには、上記接続ピンについても密度向上が求められている。
特開２００７−２４５３３号公報

しかし、接続ピンの密度が増加すると、接続ピン同士の距離が接近し、ショートするという問題が生じる。

また、接続ピンの密度が増加すると、プローブ基板の表面等にコンデンサー等の部品を搭載するスペースも制限される。

このような問題を解消するために、接続ピンの間隔をショートが生じない間隔を確保しながら、半導体デバイスの同測数および電極密度の向上に対応することが可能なプローブカードを提供することを本発明の目的とする。

本発明のプローブカードは、グランド用プローブ、信号用プローブおよび電源用プローブが設けられ、さらに上記グランド用プローブ、上記信号用プローブおよび上記電源用プローブと各々接続された、第１のグランド用電極、第１の信号用電極および第１の電源用電極が設けられたプローブ基板と、
上記プローブ基板に設けられた上記第１のグランド用電極、上記第１の信号用電極および上記第１の電源用電極と各々接続される、第２のグランド用電極、第２の信号用電極および第２の電源用電極が設けられたカード基板と、
上記プローブ基板と上記カード基板に設けられた、上記第１のグランド用電極と第２のグランド用電極を接続するグランド用接続ケーブル、上記第１の信号用電極と上記第２の信号用電極を接続する信号用接続ピン、および上記第１の電源用電極と上記第２の電源用電極を接続する電源用接続ピンとを備えることを特徴とする。

さらに、上記プローブ基板に設けられた上記第１のグランド用電極が、上記第１の信号用電極および上記第１の電源用電極を取り囲むように上記プローブ基板の周縁に配置する。

本発明のプローブカードは、グランド用プローブ、信号用プローブおよび電源用プローブが設けられ、さらに上記グランド用プローブ、上記信号用プローブおよび上記電源用プローブと各々接続された、第１のグランド用電極、第１の信号用電極および第１の電源用電極が設けられたプローブ基板と、
上記プローブ基板に設けられた上記第１のグランド用電極、上記第１の信号用電極および上記第１の電源用電極と各々接続される、第２のグランド用電極、第２の信号用電極および第２の電源用電極が設けられたカード基板と、
上記プローブ基板と上記カード基板に設けられた、上記第１のグランド用電極と第２のグランド用電極を接続するグランド用接続ケーブル、上記第１の信号用電極と上記第２の信号用電極を接続する信号用接続ピン、および上記第１の電源用電極と上記第２の電源用電極を接続する電源用接続ピンとを備えることにより、グランド接続ピンが不要となり、隣接する接続ピンの間隔を広くすることが可能となり、接続ピンのショートを防止することが出来る。

さらに、上記プローブ基板に設けられた上記第１のグランド用電極が、上記第１の信号用電極および上記第１の電源用電極を取り囲むように上記プローブ基板の周縁に配置されていることにより、上記グランド用接続ケーブルがバリアとして作用し、外乱の侵入を防ぐことができる。

本発明を実施するための最良の形態

以下に図を用いて本発明のプローブカード１について詳しく説明する。図１に示すのが、本発明のプローブカード１の概略断面図である。

本発明のプローブカード１は、グランド用プローブ４、信号用プローブ５および電源用プローブ６が設けられたプローブ基板２と、上記プローブ基板２と接続されたカード基板３、さらに上記カード基板３を補強する補強板１０から構成される。

上記プローブ基板２は、上記グランド用プローブ４、上記信号用プローブ５および上記電源用プローブ６と各々接続された、第１のグランド用電極１４、第１の信号用電極１５および第１の電源用電極１６が設けられ、上記カード基板３は、上記プローブ基板２に設けられた上記第１のグランド用電極１４、上記第１の信号用電極１５および上記第１の電源用電極１６と各々接続される、第２のグランド用電極１４’、第２の信号用電極１５’および第２の電源用電極１６’が設けられている。

上記プローブ基板２は積層板であり、その内部には配線層が積層状に形成され、上記配線層と上記配線層を上下方向に接続するビアによって、内部配線が形成されている。上記内部配線は、上記グランド用プローブ４に接続されるグランド用配線７、上記信号用プローブ５に接続される信号用配線８、電源用プローブ６に接続される電源用配線９に分かれている。

そして、上記プローブ基板２は、上記グランド用プローブ４、上記信号用プローブ５および上記電源用プローブ６を備えた入力電極の狭い間隔を出力側では電極の間隔を拡大させるように上述のようなグランド用配線７、信号用配線８および電源用配線９を内部に施したトランスフォーマーである。

上記カード基板３も上記プローブ基板２と同様に、積層板であり、その内部に配線層とビアから形成される内部配線が設けられており、グランド用配線７’、信号用配線８’、電源用配線９’に分かれている。また、上記カード基板３には上記内部配線とテスター等を接続するためのコネクタ１２が設けられている。

上記プローブ基板２と上記カード基板３との電気的接続は、接続ピン１７，１８とケーブル１１により行う。上記接続ピン１７，１８は、従来用いている弾性を有する形状の接続ピンである。そして、上記プローブ基板２の上記第１の信号用電極１５と上記カード基板３の上記第２の信号用電極１５’との接続に、信号用接続ピン１７を用い、上記プローブ基板２の上記第１の電源用電極１６と上記カード基板３の上記第２の電源用電極１６’との接続に、電源用接続ピン１８を用いる。

上記プローブ基板２の上記第１のグランド用電極１４と上記カード基板３の上記第２のグランド用電極１４’との接続には、従来の接続ピンではなく、グランド用接続ケーブル１１を用いる。上記グランド用接続ケーブル１１としてはフレキシブルプリント配線板を用いることができ、上記グランド用接続ケーブル１１をはんだ１３、１３’を用いて、上記第１のグランド用電極１４および上記第２のグランド用電極１４’に接合する。

このように、グランド用電極同士の接続に、上記グランド用接続ケーブル１１を用いることにより、上記プローブ基板２の上記第１のグランド用電極１４と上記カード基板３の上記第２のグランド用電極１４’は同一の電位となり、安定的なグランド構成を上記プローブ基板２と上記カード基板３の間に与えることが可能となる。

そして、上記グランド用接続ケーブル１１を用いることによって、グランド電極を接続する接続ピンが不要となり、上記プローブ基板２と上記カード基板３を接続する接続ピンの本数を減らすことが出来るので、上記接続ピン１７，１８の間隔を広げることが可能となり、隣接する接続ピン１７，１８のショートを防止することが可能となる。

本実施形態では、図２に示すように、上記プローブ基板２の外周近傍に上記第１のグランド用電極１４が設けてあり、図１に示すように上記第１のグランド用電極１４を、上記第１の信号用電極１５および上記第１の電源用電極１６を取り囲むように配置している。このような電極の配置によって、上記グランド用接続ケーブル１１がバリアとして作用し、外乱の侵入を防ぐことが可能となる。

次に、上記ケーブル１１による接続の手順を説明する。まず初めに、プローブ基板２に上記グランド用プローブ４、上記信号用プローブ５および上記電源用プローブ６を設ける。次に、上記プローブ基板２に設けられている上記第１の信号用電極１５と上記第１の電源用電極１６にそれぞれ上記信号用接続ピン１７と上記電源用接続ピン１８を配置し、図２（接続ピンは図示していない）に示すように、上記プローブ基板２に設けられた上記第１のグランド用電極１４にフレキシブルプリント配線板である上記グランド接続用ケーブル１１をはんだ１３にて接合する。

上記プローブ基板２に上記グランド接続用ケーブル１１の接合が終わったら、上記信号用接続ピン１７と上記電源用接続ピン１８が上記カード基板３に設けられた上記第１の信号用電極１５と上記第１の電源用電極１６とに接続されるように上記プローブ基板２に上記カード基板３の位置合わせを行い、上記グランド接続用ケーブル１１を上記カード基板３に設けられた上記第２のグランド用電極１４’にはんだ１３’により接合する。このようにして、上記グランド接続用ケーブル１１、記信号用接続ピン１７および上記電源用接続ピン１８による上記プローブ基板２と上記カード基板３の接続が完了する。

本発明のプローブカードの概略断面図である。 グランド用電極にグランド接続用ケーブルを接合した状態のプローブ基板の斜視図である。

符号の説明

１ プローブカード
２ プローブ基板
３ カード基板
４ グランド用プローブ
５ 信号用プローブ
６ 電源用プローブ
７、７’ グランド用配線
８、８’ 信号用配線
９、９’ 電源用配線
１０ 補強板
１１ ケーブル
１２ コネクタ
１３、１３’ はんだ
１４ 第１のグランド用電極
１４’ 第２のグランド用電極
１５ 第１の信号用電極
１５’ 第２の信号用電極
１６ 第１の電源用電極
１６’ 第２の電源用電極
１７ 信号用接続ピン
１８ 電源用接続ピン

Claims (2)

1. グランド用プローブ、信号用プローブおよび電源用プローブが設けられ、さらに上記グランド用プローブ、上記信号用プローブおよび上記電源用プローブと各々接続された、第１のグランド用電極、第１の信号用電極および第１の電源用電極が設けられたプローブ基板と、
   上記プローブ基板に設けられた上記第１のグランド用電極、上記第１の信号用電極および上記第１の電源用電極と各々接続される、第２のグランド用電極、第２の信号用電極および第２の電源用電極が設けられたカード基板と、
   上記プローブ基板と上記カード基板に設けられた、上記第１のグランド用電極と第２のグランド用電極を接続するグランド用接続ケーブル、上記第１の信号用電極と上記第２の信号用電極を接続する信号用接続ピン、および上記第１の電源用電極と上記第２の電源用電極を接続する電源用接続ピンとを備えることを特徴とするプローブカード。
2. 上記プローブ基板に設けられた上記第１のグランド用電極が、上記第１の信号用電極および上記第１の電源用電極を取り囲むように上記プローブ基板の周縁に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のプローブカード。

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