JP2010117194A - Probe coated with insulating material with sliding property and probe card using the same - Google Patents

Probe coated with insulating material with sliding property and probe card using the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a probe suppressing the occurrence of leakage or short circuit through suppressing the generation of metal dust by coating, with an insulating material with sliding property, the entire surface other than an area requiring electrical conductivity, and a probe card using the probe. <P>SOLUTION: The probe used for a vertical probe card includes: a substrate part inserted and connected to a substrate of the probe card; a linear part extending from the substrate part; an elastic part with a part of the linear part formed to have elasticity; and a tip part in contact with the electrode pad of a semiconductor to be inspected. The surfaces of the linear part and elastic part not requiring electrical conductivity are coated with an insulating material with sliding property. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、摺動性を有する絶縁物でコーティングしたプローブおよび上記プローブを用いたプローブカードに関する。 The present invention relates to a probe coated with a sliding insulator and a probe card using the probe.

垂直型プローブカードは、測定対象の半導体デバイスの電極に対してプローブを垂直方向から接触させるもので、プローブをガイド板によって保持しその動きを規制している。 In the vertical probe card, the probe is brought into contact with the electrode of the semiconductor device to be measured from the vertical direction, and the probe is held by a guide plate to restrict its movement.

基板と上記ガイド板は一定の間隔で固定されており、それぞれに設けられた穴をプローブが突き抜けるように構成されている。このようなプローブカードでは、プローブとして途中に弾性部を有した直線的な針形状のプローブなどが用いられている。 The substrate and the guide plate are fixed at regular intervals, and the probe is configured to penetrate through the holes provided in each. In such a probe card, a linear needle-like probe having an elastic part in the middle is used as a probe.

上記プローブの先端は上記ガイド板から突出した状態でセットされ、プローブカードを使用して半導体デバイスの特性を測定する際には、上記プローブは、上記ガイド穴の中で上下動し、プローブ先端の突出量が変化する構造となっている。 The tip of the probe is set so as to protrude from the guide plate. When measuring characteristics of a semiconductor device using a probe card, the probe moves up and down in the guide hole, The projecting amount changes.

従来のプローブをプローブカードにセットあるいは交換する際に、ガイド板からプローブを抜き差しする必要があり、この時に、プローブがガイド板等と接触して金属屑が発生するという問題があった。 When setting or exchanging a conventional probe on a probe card, it is necessary to insert and remove the probe from the guide plate. At this time, there is a problem in that the probe comes into contact with the guide plate or the like to generate metal scraps.

また、従来のプローブは、プローブの一部、例えば、弾性部に絶縁コーティングを行っていたが、プローブが狭ピッチで配置されると、基板に接合されているプローブの根元で接触によるリーク、ショートが発生するという問題があった。 In addition, the conventional probe has an insulating coating on a part of the probe, for example, the elastic portion. However, if the probe is arranged at a narrow pitch, a leak or short circuit caused by contact at the root of the probe bonded to the substrate. There was a problem that occurred.

本発明は、上述のような問題に対し、導電性が必要な箇所以外を全面摺動性を有する絶縁物でコーティングすることで、金属屑の発生を抑え、リーク、ショートの発生を抑制することが可能なプローブおよび上記プローブを設けたプローブカードを提供することを目的とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention suppresses the generation of metal debris and the occurrence of leaks and shorts by coating a portion other than a portion requiring electrical conductivity with an insulating material having slidability. It is an object of the present invention to provide a probe capable of performing the above and a probe card provided with the probe.

本発明のプローブは、垂直型プローブカードに用いられるプローブであって、上記プローブカードの基板に挿入されて接合される基板部と、上記基板部から延伸する直線部と、上記直線部の一部を弾性を有する形状とした弾性部と、検査対象となる半導体の電極パッドに接触する先端部とからなり、上導電性が不要な上記直線部および上記弾性部の表面を摺動性を有する絶縁物でコーティングしたことを特徴とする。 The probe of the present invention is a probe used in a vertical probe card, and is a substrate portion that is inserted into and joined to the substrate of the probe card, a linear portion that extends from the substrate portion, and a part of the linear portion Insulating the surface of the linear part and the elastic part having slidability, which does not require upper conductivity, with an elastic part having an elastic shape and a tip part contacting the electrode pad of the semiconductor to be inspected It is characterized by being coated with an object.

さらに、コーティングの強度を高めるために、上記絶縁物によるコーティングの厚みを１μｍ〜２μｍとすることが好ましい。 Furthermore, in order to increase the strength of the coating, it is preferable that the thickness of the coating with the insulator is 1 μm to 2 μm.

本発明のプローブカードは、プローブが接合された基板と、上記プローブを保持しその動きを規制する２つのガイド板と、上記ガイド板を基板に対し保持する支持板とを備えるプローブカードであって、２つのガイド板はスペーサによって所定の間隔で平行に配置され、２つのガイド板に各々設けられたガイド穴に上記プローブが挿入され、上記プローブは、上記基板に挿入されて接合される基板部と、上記基板部から延伸する直線部と、上記直線部の一部を弾性を有する形状とした弾性部と、検査対象となる半導体の電極パッドに接触する先端部とからなり、導電性が不要な上記直線部および上記弾性部の表面を摺動性を有する絶縁物でコーティングしたことを特徴とする。 The probe card of the present invention is a probe card comprising a substrate to which a probe is bonded, two guide plates that hold the probe and restrict its movement, and a support plate that holds the guide plate with respect to the substrate. Two guide plates are arranged in parallel at a predetermined interval by a spacer, the probe is inserted into a guide hole provided in each of the two guide plates, and the probe is inserted into and joined to the substrate. And a linear portion extending from the substrate portion, an elastic portion in which a part of the linear portion has an elastic shape, and a tip portion that contacts a semiconductor electrode pad to be inspected, and does not require conductivity. The surfaces of the straight part and the elastic part are coated with a slidable insulator.

本発明のプローブは、垂直型プローブカードに用いられるプローブであって、上記プローブカードの基板に挿入されて接合される基板部と、上記基板部から延伸する直線部と、上記直線部の一部を弾性を有する形状とした弾性部と、検査対象となる半導体の電極パッドに接触する先端部とからなり、導電性が不要な上記直線部および上記弾性部の表面を摺動性を有する絶縁物でコーティングしたことより、プローブとガイド板との摺動性および絶縁性が向上し、プローブを抜き差しした時の金属屑の発生、およびリークやショートの発生を抑制できる。 The probe of the present invention is a probe used in a vertical probe card, and is a substrate portion that is inserted into and joined to the substrate of the probe card, a linear portion that extends from the substrate portion, and a part of the linear portion An insulator having a sliding property on the surface of the linear part and the elastic part, which does not require electrical conductivity, and comprises an elastic part having a shape having elasticity and a tip part in contact with a semiconductor electrode pad to be inspected As a result of the coating, the slidability and insulation between the probe and the guide plate are improved, and the generation of metal debris and the occurrence of leaks and shorts when the probe is inserted and removed can be suppressed.

さらに、上記絶縁物によるコーティングの厚みを１μｍ〜２μｍとすることで、コーティングが剥がれ難くなり、繰り返しの使用でも絶縁性、衝動性を確保することができ、プローブの寿命が長くなる。 Furthermore, when the thickness of the coating with the insulator is 1 μm to 2 μm, the coating is difficult to peel off, and insulation and impulsiveness can be secured even after repeated use, and the life of the probe is extended.

本発明のプローブカードは、プローブが接合された基板と、上記プローブを保持しその動きを規制する２つのガイド板と、上記ガイド板を基板に対し保持する支持板とを備えるプローブカードであって、２つのガイド板はスペーサによって所定の間隔で平行に配置され、２つのガイド板に各々設けられたガイド穴に上記プローブが挿入され、上記プローブは、上記基板に挿入されて接合される基板部と、上記基板部から延伸する直線部と、上記直線部の一部を弾性を有する形状とした弾性部と、検査対象となる半導体の電極パッドに接触する先端部とからなり、導電性が不要な上記直線部および上記弾性部の表面を摺動性を有する絶縁物でコーティングしたことにより、プローブとガイド板との摺動性および絶縁性が向上し、プローブを抜き差しした時の金属屑の発生、およびリークやショートの発生が抑制され、プローブカードの信頼性が向上する。 The probe card of the present invention is a probe card comprising a substrate to which a probe is bonded, two guide plates that hold the probe and restrict its movement, and a support plate that holds the guide plate with respect to the substrate. Two guide plates are arranged in parallel at a predetermined interval by a spacer, the probe is inserted into a guide hole provided in each of the two guide plates, and the probe is inserted into and joined to the substrate. And a linear portion extending from the substrate portion, an elastic portion in which a part of the linear portion has an elastic shape, and a tip portion that contacts a semiconductor electrode pad to be inspected, and does not require conductivity. By coating the surfaces of the straight part and the elastic part with a slidable insulator, the slidability and insulation between the probe and the guide plate are improved, and the probe is removed. Generation of metallic debris when you, and occurrence of leakage or a short circuit is suppressed, the reliability of the probe card is enhanced.

以下に図を用いて本発明のプローブ１およびプローブカード７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１であり、図２に示すのが本発明のプローブカード７の概略断面図である。 Hereinafter, the probe 1 and the probe card 7 of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a probe 1 of the present invention, and FIG. 2 is a schematic sectional view of a probe card 7 of the present invention.

図２に示すように、本発明のプローブカード７は、上記プローブ１が接合される基板８と、上記プローブ１を保持しその動きを規制する２つのガイド板９，１０と、上記ガイド板９が接合されるリングブッシュ１２を介して、上記ガイド板９を上記基板に８に対して保持する支持板１３と、上記基板９を補強する補強板１４から構成される。 As shown in FIG. 2, the probe card 7 of the present invention includes a substrate 8 to which the probe 1 is bonded, two guide plates 9 and 10 that hold the probe 1 and restrict its movement, and the guide plate 9. Are formed of a support plate 13 that holds the guide plate 9 against the substrate 8 and a reinforcing plate 14 that reinforces the substrate 9.

２つのガイド板９，１０はスペーサ１１によって所定の間隔で平行に配置され、ガイド板９、１０に設けられたガイド穴に上記プローブ１が挿入され、上記プローブ１が保持され、その動きが規制されている。 The two guide plates 9 and 10 are arranged in parallel at a predetermined interval by a spacer 11, the probe 1 is inserted into a guide hole provided in the guide plates 9 and 10, the probe 1 is held, and its movement is restricted. Has been.

本発明のプローブ１は、図１に示すように、上記プローブカード７の基板８に挿入されて接合される基板部２と、上記基板部２から延伸する直線部３と、上記直線部３の一部を弾性を有する形状とした弾性部４と、検査対象となる半導体の電極パッドに接触する先端部５からなる。上記弾性部４の形状は図に示すような折り曲げ形状だけでなく、湾曲形状等、弾性を有することのできる形状であれば良い。 As shown in FIG. 1, the probe 1 according to the present invention includes a substrate portion 2 to be inserted and joined to the substrate 8 of the probe card 7, a straight portion 3 extending from the substrate portion 2, and the straight portion 3. It consists of an elastic part 4 having a part having elasticity, and a tip part 5 in contact with a semiconductor electrode pad to be inspected. The shape of the elastic part 4 is not limited to a bent shape as shown in the figure, but may be any shape that can have elasticity, such as a curved shape.

そして、上記プローブ１の表面のうち、導電性が不要な表面、上記直線部３と上記弾性部４の表面に摺動性を有する絶縁物でコーティング６（図１に網掛けにて示す）を行っている。上記先端部５および上記基板部２は、プローブカード７の電極や検査対象となる半導体の電極パッドとの導通が必要なためコーティングは行わない。 Then, among the surfaces of the probe 1, a coating 6 (shown by shading in FIG. 1) is coated with an insulating material having slidability on the surfaces that do not require electrical conductivity, and the surfaces of the linear portion 3 and the elastic portion 4. Is going. The tip 5 and the substrate 2 are not coated because they need to be electrically connected to the electrode of the probe card 7 and the semiconductor electrode pad to be inspected.

摺動性を有する絶縁物としては、例えば、パレリンを用いてコーティングを行う。コーティング６の膜圧としては、１μｍ〜２μｍとすることが好ましい。このような膜圧とすることで、コーティングを剥がれ難くすることができる。 As an insulator having slidability, for example, coating is performed using parelin. The film pressure of the coating 6 is preferably 1 μm to 2 μm. By setting it as such a film | membrane pressure, it can make it difficult to peel coating.

このように摺動性の絶縁物でプローブ１の表面をコーティングすることで、プローブとガイド板との摺動性および絶縁性が向上し、プローブを抜き差しした時の金属屑の発生を抑制できる。また、狭ピッチの配置でも、図１に符号Ａで示す範囲でのリークやショートの発生を抑制できる。 Thus, by coating the surface of the probe 1 with a slidable insulator, the slidability and insulation between the probe and the guide plate are improved, and the generation of metal scraps when the probe is inserted and removed can be suppressed. Further, even with a narrow pitch arrangement, it is possible to suppress the occurrence of leaks and short circuits in the range indicated by the symbol A in FIG.

本発明のプローブ１の製造方法について説明する。まず初めに、図３に示すようなコーティング装置１５を用いて、プローブ１の元となる素線状態のワイヤー１７の表面に摺動性を有する絶縁物でコーティングする。上記コーティング装置１５は、素線状態のワイヤー１７を送り出すリール１６と、コーティングされたワイヤー２０を巻取るリール２１と、ワイヤー１７の表面をコーティングするコーティング液層１８、コーティング後のワイヤー２０の乾燥を行う乾燥炉１９から構成される。 A method for manufacturing the probe 1 of the present invention will be described. First, using a coating apparatus 15 as shown in FIG. 3, the surface of the wire 17 as a base of the probe 1 is coated with an insulating material having slidability. The coating apparatus 15 is configured to dry the reel 16 that feeds the wire 17 in a bare state, the reel 21 that winds up the coated wire 20, the coating liquid layer 18 that coats the surface of the wire 17, and the coated wire 20. It comprises a drying furnace 19 for performing.

上記リール１６に巻かれた素線状態のワイヤー１７をセットする。そして、上記コーティング液層１８に、濃度７０〜８５％、温度３０〜４０℃のパレリン溶液を準備する。上記ワイヤー１７を上記リール２１で巻取るが、その時、８〜１５ｍ／ｍｉｎの処理速度で、上記ワイヤー１７を上記コーティング液層１８および乾燥炉１９を通過させながら巻取る。これにより、ワイヤー１７は最初にパレリンによってコーティングされ、次に、表面がコーティングされたワイヤー２０が、乾燥温度２２０±１０℃に設定された乾燥炉１９を通過しながら乾燥させられる。 A wire 17 in a wire state wound around the reel 16 is set. Then, a parylene solution having a concentration of 70 to 85% and a temperature of 30 to 40 ° C. is prepared in the coating liquid layer 18. The wire 17 is wound around the reel 21, and at that time, the wire 17 is wound while passing through the coating liquid layer 18 and the drying furnace 19 at a processing speed of 8 to 15 m / min. As a result, the wire 17 is first coated with parelin, and then the surface-coated wire 20 is dried while passing through a drying furnace 19 set at a drying temperature of 220 ± 10 ° C.

上記乾燥炉１９を通過し乾燥したワイヤー２０は上記リール１８に巻取られ、コーティングが終了したワイヤー２０は再び巻き取られた状態となる。このようにして、全面がコーティングされたワイヤー２０が完成したら、次に、所定の形状のプローブ１へと加工を行う。 The wire 20 that has passed through the drying furnace 19 and has been dried is wound around the reel 18, and the wire 20 that has been coated is wound up again. In this way, when the wire 20 coated on the entire surface is completed, next, the probe 1 having a predetermined shape is processed.

リール１８に巻かれたワイヤー２０を直線加工を行った後、所定の長さに切断する。その後、コーティングが不要な箇所（プローブ１の先端部５あるいは基板部２となる部分）の表面に施されたコーティングを除去し、図１に示すような、先端部５の加工、および弾性部４の曲げ加工を行い、所定の形状に形成する。このような工程によって、導電性が不要な箇所の表面が全て摺動性を有する絶縁物でコーティングが施されたプローブ１が完成する。 The wire 20 wound around the reel 18 is straightened and then cut into a predetermined length. Thereafter, the coating applied to the surface of the portion that does not require coating (the tip portion 5 of the probe 1 or the portion that becomes the substrate portion 2) is removed, the processing of the tip portion 5 as shown in FIG. Are bent into a predetermined shape. By such a process, the probe 1 in which the surface of the portion where the electrical conductivity is unnecessary is coated with the slidable insulator is completed.

コーティング後の乾燥工程を直線加工後に行ってもよく、この場合、コーティングの硬さが増加するので、コーティングを剥がれ難くすることができる。 The drying process after coating may be performed after linear processing. In this case, since the hardness of the coating increases, the coating can be made difficult to peel off.

このようなプローブ１を１３２０ピン用いたプローブカードによる半導体検査を実施したところ、リーク数は０であり、コーティングの効果が有効であることを確認できた。 When semiconductor inspection was performed with a probe card using 1320 pins of such probe 1, the number of leaks was 0, and it was confirmed that the coating effect was effective.

本発明のプローブの側面図である。It is a side view of the probe of the present invention. 本発明のプローブカードの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the probe card of this invention. コーティング装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of a coating apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１ プローブ
２ 基板部
３ 直線部
４ 弾性部
５ 先端部
６ コーティング
７ プローブカード
８ 基板
９ ガイド板
１０ ガイド板
１１ スペーサ
１２ リングブッシュ
１３ 支持板
１４ 補強板
１５ コーティング装置
１６ リール
１７ ワイヤー
１８ コーティング液層
１９ 乾燥炉
２０ ワイヤー
２１ リール DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Probe 2 Board | substrate part 3 Straight part 4 Elastic part 5 Tip part 6 Coating 7 Probe card 8 Board | substrate 9 Guide board 10 Guide board 11 Spacer 12 Ring bush 13 Support plate 14 Reinforcement board 15 Coating apparatus 16 Reel 17 Wire 18 Coating liquid layer 19 Drying furnace 20 Wire 21 reel

Claims (4)

垂直型プローブカードに用いられるプローブであって、上記プローブカードの基板に挿入されて接合される基板部と、上記基板部から延伸する直線部と、上記直線部の一部を弾性を有する形状とした弾性部と、検査対象となる半導体の電極パッドに接触する先端部とからなり、導電性が不要な上記直線部および上記弾性部の表面を摺動性を有する絶縁物でコーティングしたことを特徴とするプローブ。 A probe used in a vertical probe card, wherein a substrate portion is inserted into and joined to a substrate of the probe card, a straight portion extending from the substrate portion, and a part of the straight portion is elastic. The surface portion of the linear portion and the elastic portion, which do not require electrical conductivity, are coated with an insulating material having a sliding property. Probe. 上記絶縁物によるコーティングの厚みを１μｍ〜２μｍとすることを特徴とする請求項１に記載のプローブ。 2. The probe according to claim 1, wherein the thickness of the coating made of the insulator is 1 to 2 [mu] m. プローブが接合された基板と、上記プローブを保持しその動きを規制する２つのガイド板と、上記ガイド板を基板に対し保持する支持板とを備えるプローブカードであって、
２つのガイド板はスペーサによって所定の間隔で平行に配置され、２つのガイド板に各々設けられたガイド穴に上記プローブが挿入され、
上記プローブは、上記基板に挿入されて接合される基板部と、上記基板部から延伸する直線部と、上記直線部の一部を弾性を有する形状とした弾性部と、検査対象となる半導体の電極パッドに接触する先端部とからなり、導電性が不要な上記直線部および上記弾性部の表面を摺動性を有する絶縁物でコーティングしたことを特徴とするプローブカード。 A probe card comprising a substrate to which a probe is bonded, two guide plates that hold the probe and restrict its movement, and a support plate that holds the guide plate with respect to the substrate,
The two guide plates are arranged in parallel at a predetermined interval by a spacer, and the probe is inserted into the guide holes provided in the two guide plates,
The probe includes a substrate portion that is inserted into the substrate and joined thereto, a linear portion that extends from the substrate portion, an elastic portion in which a part of the linear portion has elasticity, and a semiconductor to be inspected A probe card comprising: a tip portion that contacts an electrode pad; and the surfaces of the linear portion and the elastic portion that do not require electrical conductivity are coated with a slidable insulator. 上記プローブに施される上記絶縁物によるコーティングの厚みを１μｍ〜２μｍとすることを特徴とする請求項３に記載のプローブカード。 The probe card according to claim 3, wherein a thickness of the coating made of the insulator applied to the probe is 1 μm to 2 μm.
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