JP3530518B2 - Probe card - Google Patents
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- JP3530518B2 JP3530518B2 JP2002016247A JP2002016247A JP3530518B2 JP 3530518 B2 JP3530518 B2 JP 3530518B2 JP 2002016247 A JP2002016247 A JP 2002016247A JP 2002016247 A JP2002016247 A JP 2002016247A JP 3530518 B2 JP3530518 B2 JP 3530518B2
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣチップの電気
的特性を検査するプローブカードに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a probe card for inspecting the electrical characteristics of IC chips.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体デバイスを形成してなるＩＣチッ
プの電気的特性を検査する際にプローブカードと呼ばれ
る装置が用いられている。図５は垂直型プローブカード
の構成を示す断面図である。同図に示すように、垂直型
プローブカードは、湾曲部１ａを有し針状をなす複数個
のプローブカード用プローブ（以下、単にプローブとい
う）１と、これらのプローブ１を垂下して固定するガイ
ド部２と、各プローブ１ごとにプローブ後端がはんだ付
けによって接続される配線パターンがそれぞれ形成され
た基板３とにより構成されている。プローブ１は、基板
３の周辺部に配列された端子と前記配線パターンを介し
て接続されている。ＩＣチップを検査する際には、基板
３の前記端子にプローバーと呼ばれる検査装置が接続さ
れる。前記ガイド部２は、複数個のプローブ１がそれぞ
れ貫通するガイド孔２１ａを有する上側ガイド板２１
と、この上側ガイド板２１の下方に所定の間隔をあけて
平行に配置され、各複数個のプローブ１がそれぞれ貫通
するガイド孔２２ａを有する下側ガイド板２２と、前記
上側ガイド板２１の上に配置され、複数個のプローブ１
を固定するプローブ固定部材２３と、基板３の裏面から
垂下され、上側ガイド板２１と下側ガイド板２２とを支
持する支持部材２４とにより構成されている。通常、ガ
イド板のガイド孔２１ａ、２２ａとプローブ１との隙間
は１０μｍ程度と極めて小さい。１０μｍ程度と極めて
小さくしているのは、ガイド孔２１ａ、２２ａが隣接す
るプローブ１の接触を防止するとともに、プローブ１の
先端部を電極５１ａに位置決めするように水平方向の規
制をしているためである。2. Description of the Related Art An apparatus called a probe card is used when inspecting the electrical characteristics of an IC chip forming a semiconductor device. FIG. 5 is a sectional view showing the structure of a vertical probe card. As shown in the figure, the vertical probe card has a plurality of needle-shaped probe card probes (hereinafter, simply referred to as probes) 1 having a curved portion 1a and the probes 1 are suspended and fixed. The guide portion 2 and a substrate 3 on which a wiring pattern for connecting the probe rear end of each probe 1 by soldering is formed. The probe 1 is connected to the terminals arranged on the periphery of the substrate 3 via the wiring pattern. When inspecting the IC chip, an inspection device called a prober is connected to the terminal of the substrate 3. The guide part 2 has an upper guide plate 21 having guide holes 21a through which a plurality of probes 1 pass.
A lower guide plate 22 having guide holes 22a, which are arranged below the upper guide plate 21 in parallel at a predetermined interval and through which a plurality of probes 1 pass, and the upper guide plate 21. Multiple probes 1 arranged in
And a support member 24 that hangs from the back surface of the substrate 3 and supports the upper guide plate 21 and the lower guide plate 22. Usually, the gap between the guide holes 21a and 22a of the guide plate and the probe 1 is as small as about 10 μm. The reason for making it extremely small as about 10 μm is that the guide holes 21a and 22a prevent contact between the adjacent probes 1 and regulate the horizontal direction so as to position the tip of the probe 1 on the electrode 51a. Is.
【０００３】４はウエハ載置台であり、このウエハ載置
台４の上に、検査対象である複数個のＩＣチップ５１が
形成されたウエハ５が載置されている。５１ａはＩＣチ
ップ５１の表面に形成された電極である。垂直型プロー
ブカードは、ＩＣチップ５１の電極５１ａにプローブ１
の先端部を垂直に接触させるようにしたものであり、プ
ローブ１の先端部が電極５１ａの真上に位置するように
位置決めされる。そして、プローブ１の方向にウエハ載
置台４を上昇させることにより、ＩＣチップ５１の電極
５１ａとプローブ１の先端部とが接触する。Reference numeral 4 denotes a wafer mounting table, and a wafer 5 having a plurality of IC chips 51 to be inspected formed thereon is mounted on the wafer mounting table 4. Reference numeral 51a is an electrode formed on the surface of the IC chip 51. In the vertical probe card, the probe 1 is attached to the electrode 51a of the IC chip 51.
The tip portion of the probe 1 is vertically contacted, and is positioned so that the tip portion of the probe 1 is located right above the electrode 51a. Then, by raising the wafer mounting table 4 toward the probe 1, the electrode 51 a of the IC chip 51 and the tip of the probe 1 come into contact with each other.
【０００４】ここで、ＩＣチップ５１の電極５１ａはア
ルミニウムと銅とを含むアルミニウム−銅合金膜、ある
いはアルミニウム膜により形成されているが、この電極
５１ａの表面は薄い酸化アルミニウムよりなる酸化膜が
形成されている。この酸化膜は絶縁体であるため、単に
電極５１ａ表面にプローブ１の先端部を接触させただけ
では、プローブ１の先端部と酸化膜の下に位置するアル
ミニウム−銅合金膜とが接触することができず、プロー
ブ１の先端部とアルミニウム−銅合金膜との間を電気的
に接続することができない。Here, the electrode 51a of the IC chip 51 is formed of an aluminum-copper alloy film containing aluminum and copper, or an aluminum film, and the surface of the electrode 51a is formed with an oxide film made of thin aluminum oxide. Has been done. Since this oxide film is an insulator, simply contacting the tip of the probe 1 with the surface of the electrode 51a will bring the tip of the probe 1 into contact with the aluminum-copper alloy film located below the oxide film. Therefore, the tip of the probe 1 and the aluminum-copper alloy film cannot be electrically connected.
【０００５】そのため、電極５１ａにプローブ１の先端
部を接触させた後、さらにウエハ載置台４を上昇させ
る。この電極５１ａにプローブ１の先端部を接触させ、
しかる後、さらにＩＣチップ５１をプローブ１の方向に
上昇させることをオーバードライブと呼んでいる。プロ
ーブ１との接触後、ＩＣチップ５１を上昇させる距離を
オーバードライブ量と呼ぶ。一般に、このオーバードラ
イブ量は５０〜１００μｍである。垂直型プローブカー
ドでは、図６に示すように、湾曲部１ａを有するプロー
ブ１を使用し、電極５１ａにプローブ１の先端部が接触
した後に、オーバードライブを加えると、プローブ１
は、その湾曲部１ａが弾性的に変形して撓むことによ
り、プローブ先端部が所定の接触圧（針圧）にて電極５
１ａを押圧する。これにより、プローブ１と電極５１ａ
との接触点において電極５１ａの表面から酸化膜が破ら
れて除去され、プローブ１の先端部と電極５１ａのアル
ミニウム−銅合金膜とが直接接触することができる。Therefore, after the tip of the probe 1 is brought into contact with the electrode 51a, the wafer mounting table 4 is further raised. The tip of the probe 1 is brought into contact with this electrode 51a,
Then, further raising the IC chip 51 in the direction of the probe 1 is called overdrive. The distance by which the IC chip 51 is raised after contact with the probe 1 is called the overdrive amount. Generally, this overdrive amount is 50 to 100 μm. In the vertical probe card, as shown in FIG. 6, a probe 1 having a curved portion 1a is used, and when overdriving is applied after the tip of the probe 1 contacts the electrode 51a, the probe 1
The elastic portion of the curved portion 1a is elastically deformed and bent, so that the probe tip portion receives the electrode 5 with a predetermined contact pressure (needle pressure).
Press 1a. Thereby, the probe 1 and the electrode 51a
The oxide film is ruptured and removed from the surface of the electrode 51a at the contact point with, and the tip portion of the probe 1 and the aluminum-copper alloy film of the electrode 51a can directly contact with each other.
【０００６】プローブ１の寸法について説明すると、直
径（外径）Ｄ：８０μｍ、先端長さＬ１：４５０μｍ、
最先端直径ｄ：２５〜３０μｍ、湾曲部１ａ長さＬ２：
約２ｍｍである。この直径Ｄが８０μｍのプローブは、
電極間のピッチ寸法が１２０μｍのＩＣチップを検査す
る垂直型プローブカードに使用されるものである。この
プローブは、断面円形をなし、電気接点材料として優れ
ているタングステン、レニウムタングステン合金、ベリ
リウム銅合金又はパラジウム銀系合金よりなっている。Explaining the dimensions of the probe 1, the diameter (outer diameter) D: 80 μm, the tip length L 1: 450 μm,
Cutting-edge diameter d: 25 to 30 μm, curved portion 1a length L2:
It is about 2 mm. The probe with a diameter D of 80 μm
It is used for a vertical probe card for inspecting an IC chip having a pitch dimension between electrodes of 120 μm. This probe has a circular cross section and is made of tungsten, a rhenium-tungsten alloy, a beryllium-copper alloy, or a palladium-silver alloy which is excellent as an electrical contact material.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ＩＣチップの電気的特
性を検査するために、前述したようにプローブ先端部を
所定の接触圧（針圧）にて電極５１ａに押圧して、所定
の測定電流（数十μＡ〜数十ｍＡ程度）を通電するが、
この電流により接触点が加熱されプローブ１の温度が上
昇する。下側ガイド板２２はガイド板を貫通するプロー
ブ１からの輻射熱と、接触した場合には伝導熱と、を受
け、さらに、距離０．５ｍｍ程度下にあるプローブ１と
電極５１ａの接触点からの輻射熱を受けて温度が上昇す
る。一方の上側ガイド板２１はガイド板を貫通するプロ
ーブ１からの輻射熱を受けるとともに、プローブを固定
する固定部材２３を通してプローブ１からの伝導熱を受
けて温度が上昇する。また、ＩＣチップを加熱状態でテ
ストするバーンインテストは８０℃または１５０℃まれ
に２００℃の検査温度で行われるため、この場合には全
体の雰囲気温度も上るから、下側ガイド板２２および上
側ガイド板２１の温度はさらに上昇する。ガイド板２
１，２２は通常セラミック材料で出来ているが、この温
度上昇による熱膨張によってさらに伸びる。また、ガイ
ド板２１，２２の上面より下面の方が熱輻射をより多く
受けるためガイド板は反る。これらガイド板２１，２２
の伸びや反りによりガイド孔２１ａ、２２ａの水平方向
のずれおよび垂直軸の傾きが生じ、結果としてプローブ
先端部の位置精度が悪くなり、最悪の場合はプローブカ
ードによる測定が不能に至る。In order to inspect the electrical characteristics of the IC chip, as described above, the probe tip is pressed against the electrode 51a with a predetermined contact pressure (needle pressure), and a predetermined measurement current is applied. (A few dozen μA to a few dozen mA) is energized,
This current heats the contact point and raises the temperature of the probe 1. The lower guide plate 22 receives the radiant heat from the probe 1 penetrating the guide plate and the conductive heat when it comes into contact with the lower guide plate 22, and further from the contact point between the probe 1 and the electrode 51a located at a distance of about 0.5 mm. The temperature rises due to radiant heat. One of the upper guide plates 21 receives radiant heat from the probe 1 penetrating the guide plate, and also receives conductive heat from the probe 1 through a fixing member 23 that fixes the probe, and the temperature thereof rises. Further, since the burn-in test for testing the IC chip in a heated state is performed at an inspection temperature of 80 ° C. or 150 ° C. and rarely at 200 ° C., the ambient temperature also rises in this case, so the lower guide plate 22 and the upper guide The temperature of the plate 21 further rises. Guide plate 2
1, 22 are usually made of a ceramic material, but further expand due to thermal expansion due to this temperature rise. Further, since the lower surfaces of the guide plates 21, 22 receive more heat radiation than the upper surfaces thereof, the guide plates warp. These guide plates 21, 22
Of the guide holes 21a and 22a and the inclination of the vertical axis due to the elongation and warpage of the probe, and as a result, the positional accuracy of the tip of the probe deteriorates, and in the worst case, measurement by the probe card becomes impossible.
【０００８】ところで、半導体集積回路の微細化の進展
に伴ってＩＣチップの電極間のピッチ寸法が次第に小さ
くなっており、そのためにプローブ直径Ｄも次第に細く
なってきている。そして、電極間のピッチ寸法が１００
μｍのＩＣチップを検査する場合には、直径Ｄが６５μ
ｍのプローブを使用することが必要となる。ＩＣチップ
の単位面積あたりの電極数が増えること、言い換える
と、プローブ先端部と電極との接触点の増加による発熱
増と電極間のピッチ寸法が小さくなることで、このガイ
ド板の温度上昇および場所による不均一な温度上昇がガ
イド板の反りや伸びをもたらし、プローブ先端部の電極
に対する位置精度を悪くし、ＩＣチップの検査が正確に
行えなくなる。By the way, with the progress of miniaturization of semiconductor integrated circuits, the pitch dimension between the electrodes of the IC chip is gradually decreasing, and therefore the probe diameter D is also gradually decreasing. And the pitch dimension between the electrodes is 100
When inspecting IC chips of μm, the diameter D is 65μ
It is necessary to use m probes. The increase in the number of electrodes per unit area of the IC chip, in other words, the increase in heat generation due to the increase in the contact points between the probe tip and the electrodes, and the decrease in the pitch between the electrodes reduce the temperature rise and location of the guide plate. The uneven temperature rise caused by the above causes warpage and elongation of the guide plate, which deteriorates the positional accuracy of the probe tip portion with respect to the electrode, and the IC chip cannot be accurately inspected.
【０００９】前述の課題については、主として垂直型プ
ローブカードについて述べているが、ティー型プローブ
カード、ホーク型プローブカードについても同様な原因
によるプローブ先端部の位置精度が悪くなる問題があ
る。Regarding the above-mentioned problems, although the vertical type probe card is mainly described, the tee type probe card and the hawk type probe card also have a problem that the positional accuracy of the probe tip portion deteriorates due to the same cause.
【００１０】本発明の目的は、プローブカードにおける
プローブを配設して垂下するガイド板の構造を改善する
ことにより、電極間のピッチ寸法が例えば１００μｍと
いうような微小ピッチを持つＩＣチップの検査を行うプ
ローブカードに適用することができ、さらに半導体集積
回路の微細化の進展によりＩＣチップの電極間のピッチ
寸法が小さくなることに対応しうるプローブカードを提
供することにある。An object of the present invention is to improve the structure of a guide plate in which a probe is arranged in a probe card and to hang the probe, thereby inspecting an IC chip having a fine pitch such as a pitch dimension of 100 μm between electrodes. It is an object of the present invention to provide a probe card that can be applied to a probe card to be used and can cope with a reduction in pitch dimension between electrodes of an IC chip due to progress in miniaturization of semiconductor integrated circuits.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、上側の板状部で固定され、ま
た下側のガイド板のガイド孔を貫いて垂下され、また、
先端に先鋭部を有するプローブを多数配設されたプロー
ブカードにおいて、前記下側のガイド板の片面または両
面または全表面に連続してＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ Ｌ
ｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）膜を形成させ、また、前記ガイ
ド板の両端部分の前記ＤＬＣ膜に放熱部を有するヒート
シンクを密着させたことを特徴とするプローブカードで
ある。In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is fixed by an upper plate-shaped portion and hung down through a guide hole of a lower guide plate, and ,
In a probe card having a large number of probes each having a sharpened tip, a DLC (Diamond L) is continuously formed on one surface or both surfaces or the entire surface of the lower guide plate.
The probe card is characterized in that an ike carbon film is formed, and a heat sink having a heat radiating portion is brought into close contact with the DLC films at both end portions of the guide plate.
【００１２】請求項２の発明は、請求項１記載のプロー
ブカードにおいて、前記上側の板状部の片面または両面
または全表面に連続してＤＬＣ膜を形成させ、また前記
板状部の両端部分の前記ＤＬＣ膜に放熱部を有するヒー
トシンクを密着させたことを特徴とするプローブカード
である。According to a second aspect of the present invention, in the probe card according to the first aspect, a DLC film is continuously formed on one side or both sides or the entire surface of the upper plate-shaped portion, and both end portions of the plate-shaped portion are formed. The probe card is characterized in that a heat sink having a heat dissipation portion is closely attached to the DLC film.
【００１３】請求項３の発明は、請求項１または２のい
ずれか記載のプローブカードにおいて、前記ＤＬＣ膜の
厚み寸法は０．０５μｍ以上３μｍ以下とすることを特
徴とするプローブカードである。The invention of claim 3 is the probe card according to claim 1 or 2, wherein the thickness of the DLC film is not less than 0.05 μm and not more than 3 μm.
【００１４】ＤＬＣ膜とは、例えば、社団法人日本トラ
イポロジー学会が発行している「トライポロジスト」誌
第３７巻第９号別冊やトライポロジー辞典（社団法人日
本トライポロジー学会編集：養賢堂）に記載されている
ように、通常、ダイアモンド状の結晶構造を有する平滑
なカーボン膜を指す。このようにして形成されたＤＬＣ
膜は基板との密着性に優れており、剥離する恐れも無
く、とくに熱伝導性について優秀である。The DLC film is described, for example, in "Tripologist", Vol. 37, No. 9, separate volume issued by the Japan Society of Tribology, or in the tribology dictionary (edited by the Japan Society of Tribology: Yokendo). As described above, it usually indicates a smooth carbon film having a diamond-like crystal structure. DLC formed in this way
The film has excellent adhesion to the substrate, has no fear of peeling, and is particularly excellent in thermal conductivity.
【００１５】これらのＤＬＣ膜は最も優れた熱伝導率を
有し、その数値は製法によりある程度バラツクが６００
Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、銅の数値に匹敵する。同時に電
気絶縁性にも優れ、その固有抵抗値は２５０Ω・ｍ程度
（４探針法測定）で、一方プローブに用いられるタング
ステンの抵抗値は１０−６Ω・ｍ程度であるから、比較
すると極めて大きい。したがって、ＤＬＣ膜は電気絶縁
性を有する良好な熱伝導性体である。また、ＤＬＣ膜と
同様な熱伝導性の良い電気絶縁膜としてＢＮ（ボロンナ
イトライド）、酸化ベリリウム等を成膜しても同効であ
る。These DLC films have the highest thermal conductivity, and their numerical values vary to some extent depending on the manufacturing method.
W / (m · K), which is comparable to that of copper. At the same time, it has excellent electrical insulation and its specific resistance value is about 250 Ω · m (measured by the 4-probe method), while the resistance value of tungsten used for the probe is about 10 −6 Ω · m. large. Therefore, the DLC film is a good heat conductor having electric insulation. Further, the same effect can be obtained by forming BN (boron nitride), beryllium oxide, or the like as an electric insulating film having good thermal conductivity similar to that of the DLC film.
【００１６】請求項１，２の手段によれば、プローブと
ＩＣチップの電極との接触抵抗熱が伝導や輻射により、
場合によると、バーンインテストのような高い検査温度
の雰囲気温度も加わって、プローブを支持する板状部や
プローブをガイドするガイド板が受ける熱を前記板状部
や前記ガイド板の片面または両面または全表面に連続的
に成膜されている前記ＤＬＣ膜内を経由して、前記ガイ
ド板の両端部に密着されたヒートシンクに運び放熱す
る。前記ガイド板の下面にＤＬＣ膜を形成することによ
り放熱の効果があるが、さらに、下面および上面にＤＬ
Ｃ膜を形成すればなお放熱の効果が良く、ヒートシンク
を密着させると、もっと効果が良くなる。これにより、
板状部やガイド板の温度上昇を抑制して該板状部やガイ
ド板の伸びや反りを防止し、ＩＣチップの電極に対する
プローブ先端部の位置精度を維持できることが可能とな
る。According to the first and second aspects, the contact resistance heat between the probe and the electrode of the IC chip is conducted or radiated,
In some cases, a high inspection temperature such as a burn-in test is also applied to heat the plate-shaped portion supporting the probe or the guide plate guiding the probe to one side or both sides of the plate-shaped portion or the guide plate. Via the inside of the DLC film continuously formed on the entire surface, it is carried to a heat sink closely adhered to both ends of the guide plate to radiate heat. Forming a DLC film on the lower surface of the guide plate has the effect of heat dissipation.
When the C film is formed, the effect of heat dissipation is still good, and when the heat sink is closely attached, the effect is further improved. This allows
It is possible to suppress the temperature rise of the plate-shaped portion or the guide plate to prevent the plate-shaped portion or the guide plate from extending or warping, and maintain the positional accuracy of the probe tip portion with respect to the electrode of the IC chip.
【００１７】請求項３の手段によれば、前記板状部や前
記ガイド板が受ける過剰な熱をＤＬＣ膜を経由してヒー
トシンクから放熱して、ＩＣチップの電極に対するプロ
ーブ先端部の位置精度を維持できることが可能となる。
前記ＤＬＣ膜の厚み寸法は厚い方が放熱の点で良いが、
経済性およびガイド板に加工されているガイド孔の径寸
法に影響を与えないことが肝要で有り、この点から０．
０５μｍ以上３μｍ以下が良い。０．０５μｍ以下であ
れば、過剰な熱を運び去る放熱能力に不足を来たす。ま
た、前記ＤＬＣ膜の厚み寸法が３μｍを超えると前記膜
の内部応力が増大して板状部やガイド板の表面から前記
膜が剥離しやすくなるからである。According to the third aspect of the present invention, excess heat received by the plate-shaped portion and the guide plate is radiated from the heat sink via the DLC film to improve the positional accuracy of the probe tip with respect to the electrode of the IC chip. It becomes possible to maintain.
A thicker thickness of the DLC film is better in terms of heat dissipation,
It is important not to affect the economical efficiency and the diameter of the guide hole formed in the guide plate. From this point, 0.
It is preferable that the thickness is from 05 μm to 3 μm. If the thickness is 0.05 μm or less, the heat dissipation ability to carry away excess heat becomes insufficient. Further, if the thickness dimension of the DLC film exceeds 3 μm, the internal stress of the film increases and the film is easily peeled from the surface of the plate-shaped portion or the guide plate.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基いて説明する。図１は本発明に係る垂直型プローブカ
ードの断面図である。同図に示すように、垂直型プロー
ブカードは、湾曲部１００ａを有し針状をなす複数個の
プローブ１００と、これらのプローブ１００を垂下して
固定するガイド部２００と、各プローブ１００ごとにプ
ローブ後端がはんだ付けによって接続される配線パター
ンがそれぞれ形成された基板３００とにより構成されて
いる。プローブ１００は、基板３００の周辺部に配列さ
れた端子と前記配線パターンを介して接続されている。
前記ガイド部２００は、複数個のプローブ１００がそれ
ぞれ貫通するガイド孔２１０ａを有する上側ガイド板２
１０と、この上側ガイド板２１０の下方に所定の間隔を
あけて平行に配置され、各複数個のプローブ１００がそ
れぞれ貫通するガイド孔２２０ａを有する下側ガイド板
２２０と、前記上側ガイド板２１０の上に配置され、複
数個のプローブ１００を固定するプローブ固定樹脂２３
０と、基板３００の裏面から垂下され、上側ガイド板２
１０と下側ガイド板２２０とを支持する支持部材２４
０、２４１とにより構成されている。４００はウエハ載
置台であり、このウエハ載置台４００の上に、検査対象
である複数個のＩＣチップ５１０が形成されたウエハ５
００が載置されている。５１０ａはＩＣチップ５１０の
表面に形成された電極である。垂直型プローブカード
は、ＩＣチップ５１０の電極５１０ａにプローブ１００
の先端部を垂直に接触させるようにしたものであり、プ
ローブ１００の先端部が電極５１０ａの真上に位置する
ように位置決めされる。そして、プローブ１００の方向
にウエハ載置台４００を上昇させることにより、ＩＣチ
ップ５１０の電極５１０ａとプローブ１００の先端部と
が接触する。プローブ１００には電気抵抗が小さい、耐
熱性があって耐酸化性に優れ、抗張力が高く、弾性率の
高いタングステンやレニウムタングステン合金やベリリ
ウム銅合金またはパラジウム銀系合金が用いられる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a vertical probe card according to the present invention. As shown in the figure, the vertical probe card includes a plurality of needle-shaped probes 100 each having a curved portion 100a, a guide portion 200 for suspending and fixing these probes 100, and each probe 100. The rear end of the probe is formed of a board 300 on which wiring patterns are connected by soldering. The probe 100 is connected to the terminals arranged on the peripheral portion of the substrate 300 via the wiring pattern.
The guide part 200 has an upper guide plate 2 having guide holes 210a through which a plurality of probes 100 pass.
10 and a lower guide plate 220 that is arranged below the upper guide plate 210 in parallel at predetermined intervals and has guide holes 220a through which the plurality of probes 100 respectively pass, and the upper guide plate 210. A probe fixing resin 23 which is arranged on the top and fixes a plurality of probes 100.
0 and the upper guide plate 2 depending from the back surface of the substrate 300.
Support member 24 supporting the lower guide plate 220 and the lower guide plate 220.
0 and 241. A wafer mounting table 400 has a wafer 5 on which a plurality of IC chips 510 to be inspected are formed.
00 is placed. 510a is an electrode formed on the surface of the IC chip 510. In the vertical probe card, the probe 100 is attached to the electrode 510a of the IC chip 510.
Of the probe 100 is vertically contacted, and is positioned so that the tip of the probe 100 is located right above the electrode 510a. Then, by raising the wafer mounting table 400 toward the probe 100, the electrode 510a of the IC chip 510 and the tip of the probe 100 come into contact with each other. The probe 100 is made of tungsten, rhenium-tungsten alloy, beryllium-copper alloy, or palladium-silver alloy having low electric resistance, heat resistance, excellent oxidation resistance, high tensile strength, and high elasticity.
【００１９】セラミック製の下側ガイド板２２０の全表
面にはガイド孔２２０ａの表面も含めて、ＤＬＣ膜が厚
み寸法１μｍで形成され、同様に、セラミック製の上側
ガイド板２１０の全表面にはガイド孔２１０ａの表面も
含めて、ＤＬＣ膜が厚み寸法１μｍで形成されている。
下側ガイド板２２０の両端部２２０ｂと上側ガイド板２
１０の両端部２１０ｂとその両ガイド板を支持する２４
０の外側面２４０ａとから構成する平面にアルミニウム
製のヒートシンク７００が密着して取り付けられてい
る。ヒートシンク７００は外表面に凹凸状の放熱部７０
０ａが備わっている。また、ヒートシンク７００の全表
面にＤＬＣ膜を厚み寸法１μｍで形成しても放熱効果を
高める点で良い。ヒートシンクの材質は公知の良好な熱
伝導性金属が用いられ、銅、アルミニウムまたは銅系、
アルミニウム系合金が用いられる。A DLC film having a thickness of 1 μm is formed on the entire surface of the lower guide plate 220 made of ceramic, including the surfaces of the guide holes 220a. Similarly, on the entire surface of the upper guide plate 210 made of ceramic, a DLC film is formed. A DLC film including the surface of the guide hole 210a is formed with a thickness of 1 μm.
Both ends 220b of the lower guide plate 220 and the upper guide plate 2
24 for supporting both end portions 210b of 10 and both guide plates thereof
A heat sink 700 made of aluminum is attached in close contact with a plane formed by the outer side surface 240a of 0. The heat sink 700 has an uneven heat dissipation portion 70 on the outer surface.
It has 0a. Further, even if a DLC film having a thickness of 1 μm is formed on the entire surface of the heat sink 700, it is preferable to enhance the heat dissipation effect. A known good heat conductive metal is used as the material of the heat sink, and copper, aluminum or a copper-based material,
An aluminum alloy is used.
【００２０】このように構成されたプローブカードは次
のようにして製造される。先ず、ＤＬＣ膜が形成されて
いないマシナブルセラミック製（アルミナ質）の板を用
いて、プローブ１００が貫通する径１００μｍのガイド
孔２１０ａ，２２０ａを開けた上側ガイド板２１０（厚
み０．５ｍｍ）および下側ガイド板２２０（厚み０．５
ｍｍ）を製作する。次に前記ガイド板をスパッタリング
装置に入れてＤＬＣ膜６００を前記ガイド板２１０，２
２０の全表面にガイド孔２１０ａ、２２０ａの表面も含
め形成する。前記ガイド板をスパッタリング装置の回動
装置（図示省略）に取り付ける。スパッタリング装置の
陰極となるカーボンターゲットＣＴを設置する。スパッ
タリング装置を稼動させると前記ガイド板が回動させら
れる。一方、放電ガス（アルゴン等）が前記ガイド板と
陰極と陽極との周りに導入され、前記陰極ＣＴと陽極Ａ
Ｔとの間に印加された電圧でグロー放電が発生する。こ
のときプラズマ中の正イオンが陰極ＣＴに衝突してカー
ボン原子を弾き出し、回動させられている前記ガイド板
の全表面にＤＬＣ膜が形成されるのである。The probe card thus constructed is manufactured as follows. First, using a machinable ceramic (alumina) plate on which a DLC film is not formed, an upper guide plate 210 (thickness 0.5 mm) having guide holes 210a and 220a with a diameter of 100 μm through which the probe 100 penetrates, and Lower guide plate 220 (thickness 0.5
mm) is manufactured. Next, the guide plate is put into a sputtering device to remove the DLC film 600 from the guide plates 210,
The guide holes 210a and 220a are formed on the entire surface of 20 including the surfaces thereof. The guide plate is attached to a rotating device (not shown) of the sputtering device. A carbon target CT that serves as a cathode of the sputtering apparatus is installed. When the sputtering device is operated, the guide plate is rotated. Meanwhile, a discharge gas (argon or the like) is introduced around the guide plate, the cathode and the anode, and the cathode CT and the anode A
A glow discharge is generated by the voltage applied between T and T. At this time, the positive ions in the plasma collide with the cathode CT to repel carbon atoms, and a DLC film is formed on the entire surface of the guide plate being rotated.
【００２１】前記ＤＬＣ膜の厚み寸法は０．０５μｍ以
下であれば、過剰な熱を運び去る放熱能力に不足を来た
す。また、前記ＤＬＣ膜の厚み寸法が３μｍを超えると
前記膜の内部応力が増大して、ガイド板の表面から前記
膜が剥離しやすくなるからである。If the thickness of the DLC film is 0.05 μm or less, the heat dissipation ability to carry away excess heat becomes insufficient. Further, if the thickness dimension of the DLC film exceeds 3 μm, the internal stress of the film increases, and the film is easily separated from the surface of the guide plate.
【００２２】スパッタリングが終了したら、スパッタリ
ング装置から前記ガイド板を取り出し、次いで前記ガイ
ド板２１０，２２０間にプローブ１００を挿入し、支持
部材２４１で前記ガイド板２１０，２２０を固定してか
ら、プローブ１００を前記上側ガイド板２１０に固定樹
脂２３０で固着した後、支持部材２４０により基板３０
０に取り付けて、プローブ１００と基板３００を配線接
続してプローブカードを組み立てる。次いで、上側ガイ
ド板２１０と下側ガイド板２２０との端面に支持部材２
４１の外側面を挟んで、外側に放熱部７００ａを有する
ヒートシンク７００を密着して配設するとプローブカー
ドが完成する。After the sputtering is completed, the guide plate is taken out from the sputtering device, the probe 100 is inserted between the guide plates 210 and 220, and the guide plate 210 and 220 are fixed by the support member 241. After being fixed to the upper guide plate 210 with a fixing resin 230, the substrate 30 is fixed by a supporting member 240.
0, the probe 100 and the substrate 300 are connected by wiring, and a probe card is assembled. Then, the support member 2 is attached to the end surfaces of the upper guide plate 210 and the lower guide plate 220.
When the heat sink 700 having the heat radiating portion 700a is arranged in close contact with the outer surface of 41, the probe card is completed.
【００２３】このプローブカードを用いたＩＣチップの
検査について図２を使って説明する。ウエハ載置台４０
０を上昇させて電極５１０ａにプローブ１００の先端部
を接触させた後、さらに、ＩＣチップ５１０をプローブ
１００の方向に上昇させるオーバードライブ量を５０〜
１００μｍかけると、プローブ１００の湾曲部１００ａ
が弾性的に変形して撓むことにより、プローブ１００の
先端部が所定の接触圧（針圧）５〜１０ｇｒにて電極５
１０ａを押圧する。この際、プローブ１００と電極５１
０ａとの接触点において、電極５１０ａの表面から酸化
膜が破られて除去され、プローブ１００の先端部と電極
５１０ａのアルミニウム−銅合金膜とが直接接触するこ
とができる。検査のための測定電流を流すと、接触点の
抵抗により接触点が加熱され、測定回数の増加とともに
熱は蓄積され、プローブ１００の先端部、ひいてはプロ
ーブ１００の温度が上昇する。また、バーンインテスト
においては、検査温度が８５℃または１５０℃であるた
め、プローブカードの雰囲気温度が高くなり、ガイド板
２１０，２２０およびプローブ１００の温度もそれに従
って高くなる。Inspection of an IC chip using this probe card will be described with reference to FIG. Wafer mounting table 40
After raising 0 to bring the tip of the probe 100 into contact with the electrode 510a, the overdrive amount for further raising the IC chip 510 in the direction of the probe 100 is 50 to 50.
When 100 μm is applied, the curved portion 100a of the probe 100
Elastically deforms and bends, so that the tip of the probe 100 causes the electrode 5 to reach a predetermined contact pressure (needle pressure) of 5 to 10 gr.
Press 10a. At this time, the probe 100 and the electrode 51
At the contact point with 0a, the oxide film is broken and removed from the surface of the electrode 510a, and the tip portion of the probe 100 and the aluminum-copper alloy film of the electrode 510a can directly contact each other. When a measurement current for inspection is passed, the contact point is heated by the resistance of the contact point, heat is accumulated as the number of times of measurement increases, and the temperature of the tip portion of the probe 100 and eventually the probe 100 rises. Further, in the burn-in test, since the inspection temperature is 85 ° C. or 150 ° C., the ambient temperature of the probe card becomes high, and the temperatures of the guide plates 210, 220 and the probe 100 also increase accordingly.
【００２４】下側ガイド板２２０はプローブ１００の先
端部と電極５１０ａとの接触点から０．４〜０．５ｍｍ
と近い距離にあるので、接触温度の輻射を受け、またガ
イド孔２２０ａを通るプローブ１００の温度の輻射、場
合によれば伝導により熱を受ける。本発明においては、
下側ガイド板２２０の全表面に最も良好な熱伝導体であ
るＤＬＣ膜６００を形成しているので、受けた熱はＤＬ
Ｃ膜６００を経由して、端部に密着している放熱部７０
０ａを有するヒートシンク７００へと運び去られて放熱
され、下側ガイド板２２０の温度上昇が抑制され、温度
上昇による下側ガイド板２２０の反りや伸びを抑制する
ことができる。The lower guide plate 220 is 0.4 to 0.5 mm from the contact point between the tip of the probe 100 and the electrode 510a.
Since it is located at a short distance, it receives the radiation of the contact temperature, and also receives the radiation of the temperature of the probe 100 passing through the guide hole 220a, and possibly the heat by conduction. In the present invention,
Since the DLC film 600, which is the best heat conductor, is formed on the entire surface of the lower guide plate 220, the received heat is DL.
The heat radiating portion 70 that is in close contact with the end portion via the C film 600
It is carried away to the heat sink 700 having 0a and radiated, and the temperature rise of the lower guide plate 220 is suppressed, and the warp and extension of the lower guide plate 220 due to the temperature rise can be suppressed.
【００２５】また、上側ガイド板２１０はガイド孔２１
０ａを通るプローブ１００の温度の輻射、場合によれば
伝導により熱を受け、しかも、上面でプローブ１００が
固定樹脂２３０により固定されているから、その固定部
からの伝導熱を受けて受入熱量が増加する。本発明にお
いては、上側ガイド板２１０の全表面に良好な熱伝導体
であるＤＬＣ膜６００を形成しているので、その増加し
た受入熱量の大部分ははＤＬＣ膜６００を経由して、端
部に密着している放熱部７００ａを有するヒートシンク
７００へと運び去られて放熱され、上側ガイド板２１０
の温度上昇が抑制され、温度上昇による上側ガイド板２
１０の反りや伸びを抑制することができる。The upper guide plate 210 has a guide hole 21.
Radiation of the temperature of the probe 100 passing through 0a, in some cases heat is received by conduction, and since the probe 100 is fixed by the fixing resin 230 on the upper surface, the amount of received heat is received by the conduction heat from the fixed portion. To increase. In the present invention, since the DLC film 600, which is a good heat conductor, is formed on the entire surface of the upper guide plate 210, most of the increased amount of received heat passes through the DLC film 600 and ends. The upper guide plate 210 is carried away to the heat sink 700 having the heat radiating portion 700a in close contact with the upper guide plate 210.
Of the upper guide plate 2 due to the temperature rise
The warp and elongation of 10 can be suppressed.
【００２６】したがって、上側ガイド板２１０や下側ガ
イド板２２０の温度上昇を抑制した結果、温度上昇によ
るガイド板２１０、２２０の反りや伸びが抑制され、プ
ローブ１００の先端部の位置精度を良好に維持すること
が出来る。本発明に係る実施の形態の一つである垂直型
プローブカードによれば、プローブ１００の先端部の位
置精度を高く維持できるので、ＩＣチップの集積回路の
微細化に対応する電極５１０ａピッチの狭小化に対して
プローブ１００の数の単位面積当り密度が上がっても、
プローブ１００の先端部の電極５１０ａに対する位置精
度が確保できるので、ＩＣチップの集積度の増加に対応
できる利点がある。また、外的な温度上昇によるガイド
板２１０，２２０の反りや伸びが抑制できるから、プロ
ーブ１００の先端部の電極５１０ａに対する位置精度が
確保できる範囲で、ガイド板２１０，２２０の厚みを薄
く出来るから、プローブカードの小型化や軽量化が図れ
る利点がある。Therefore, as a result of suppressing the temperature rise of the upper guide plate 210 and the lower guide plate 220, the warp and extension of the guide plates 210, 220 due to the temperature rise are suppressed, and the positional accuracy of the tip portion of the probe 100 is improved. Can be maintained. According to the vertical probe card, which is one of the embodiments of the present invention, the positional accuracy of the tip portion of the probe 100 can be kept high, so that the pitch of the electrodes 510a corresponding to the miniaturization of the integrated circuit of the IC chip is narrow. Even if the density per unit area of the number of probes 100 increases with
Since the positional accuracy of the tip portion of the probe 100 with respect to the electrode 510a can be secured, there is an advantage that it can cope with an increase in the degree of integration of IC chips. Further, since the warp and extension of the guide plates 210, 220 due to an external temperature rise can be suppressed, the thickness of the guide plates 210, 220 can be reduced within a range in which the positional accuracy of the tip portion of the probe 100 with respect to the electrode 510a can be secured. The advantage is that the probe card can be made smaller and lighter.
【００２７】本発明に係る別の実施の形態として、ティ
ー型プローブカードについて図３により説明する。ティ
ー型プローブカードはＴ字型をしているティー型プロー
ブ１０１とティー型プローブ１０１がガイド孔２２１ａ
を通って垂下される下側ガイド板２２１とティー型プロ
ーブ１０１の頭であるティー部分を押圧することが出来
るスプリングアクションを持つ屈曲したタングステンワ
イヤ８００と前記タングステンワイヤ８００をガイド孔
２１１ａと２３１ａに通して保持し、ガイドする二枚の
上側ガイド板２１１と２３１とタングステンワイヤ８０
０が上端でインターポーザ９００を介して電気的に接続
しているスペーストランスフォーマ（多層回路基板）３
１１と基板３０１の裏面から垂下され、上側ガイド板２
１１と下側ガイド板２２１とを支持する支持部材２４１
とから構成されている。上側ガイド板２１１と下側ガイ
ド板２２１の全表面には、ガイド孔２１１ａ，２２１ａ
も含めて、厚み０．５μｍのＤＬＣ膜が形成されてい
る。この場合は、上側ガイド板２１１と下側ガイド板２
２１の全表面にわたり、メタンと水素の混合ガスの気相
合成法によりＤＬＣ膜を形成した。また、上側ガイド板
２１１と下側ガイド板２２１の両端面には放熱部７０１
ａを有するヒートシンク７０１が密着して配設されてい
る。As another embodiment of the present invention, a tee type probe card will be described with reference to FIG. The tee type probe card has a T-shaped tee type probe 101 and the tee type probe 101 has a guide hole 221a.
The lower guide plate 221 that hangs down and the bent tungsten wire 800 having a spring action capable of pressing the tee portion that is the head of the tee type probe 101, and the tungsten wire 800 are passed through the guide holes 211a and 231a. Holding and guiding the two upper guide plates 211 and 231 and the tungsten wire 80.
Space transformer (multilayer circuit board) 3 in which 0 is electrically connected through the interposer 900 at the upper end
11 and the back side of the substrate 301, the upper guide plate 2
11 for supporting the lower guide plate 221 and the lower guide plate 221.
It consists of and. Guide holes 211a and 221a are formed on the entire surfaces of the upper guide plate 211 and the lower guide plate 221.
Including the above, a DLC film having a thickness of 0.5 μm is formed. In this case, the upper guide plate 211 and the lower guide plate 2
A DLC film was formed on the entire surface of No. 21 by a gas phase synthesis method of a mixed gas of methane and hydrogen. In addition, the heat dissipation portion 701 is provided on both end surfaces of the upper guide plate 211 and the lower guide plate 221.
A heat sink 701 having a is closely arranged.
【００２８】本発明に係るプローブカードにおいては、
ＩＣチップの電気的特性の検査においてＩＣチップの電
極５１０ａとティー型プローブ１０１との接触点で発生
する熱が輻射により、時にはティー型プローブ１０１に
よる伝導も加わって下側ガイド板２２１に伝えられ、場
合によれば、バーンインテストの検査温度が８５℃また
は１５０℃と高く行われることもあって、下側ガイド板
２２１が受ける増加熱量を、下側ガイド板２２１の全表
面に形成されたＤＬＣ膜６００を経由して放熱部７０１
ａを持ったヒートシンク７０１に伝えられ放熱する。こ
れにより、下側ガイド板２２１の温度上昇を防止して、
下側ガイド板２２１の反りや伸びを防止して、ティー型
プローブ１０１の先端部の電極５０１ａに対する位置精
度が確保できる。また、上側ガイド板２１１について
も、前述の接触熱または検査温度による熱により、ティ
ー型プローブ１０１と接点をもつタングステンワイヤ８
００の温度上昇が起こり、その熱がガイド孔２１１ａを
通して輻射または伝導により上側ガイド板２１１に伝わ
るが、上側ガイド板２１１が受ける増加熱量を、上側ガ
イド板２１１の全表面に形成されたＤＬＣ膜６００を経
由して放熱部７０１ａを持ったヒートシンク７０１に伝
えられ放熱する。これにより、上側ガイド板２１１の温
度上昇を防止して、上側ガイド板２１１の反りや伸びを
防止して、ティー型プローブ１０１のティー部分とタン
グステンワイヤ８００との接点の位置精度が確保され、
ティー型プローブ１０１への押圧力の確保と測定電流が
確実にティー型プローブ１０１からタングステンワイヤ
８００への導通を良好に維持することができる。In the probe card according to the present invention,
In the inspection of the electrical characteristics of the IC chip, the heat generated at the contact point between the electrode 510a of the IC chip and the tee type probe 101 is transferred to the lower guide plate 221 by radiation, and sometimes the conduction by the tee type probe 101 is added. In some cases, since the test temperature of the burn-in test is as high as 85 ° C. or 150 ° C., the increased heat amount received by the lower guide plate 221 is increased by the DLC film formed on the entire surface of the lower guide plate 221. Heat dissipation unit 701 via 600
The heat is transmitted to the heat sink 701 having a and radiates heat. This prevents the temperature of the lower guide plate 221 from rising,
It is possible to prevent the lower guide plate 221 from warping and extending, and ensure the positional accuracy of the tip portion of the tee type probe 101 with respect to the electrode 501a. Also, regarding the upper guide plate 211, the tungsten wire 8 having a contact with the tee type probe 101 is generated by the heat generated by the contact heat or the inspection temperature described above.
00 rises and the heat is transmitted to the upper guide plate 211 by radiation or conduction through the guide holes 211a, but the increased heat amount received by the upper guide plate 211 increases the DLC film 600 formed on the entire surface of the upper guide plate 211. Is transmitted to the heat sink 701 having the heat radiating portion 701a and radiates heat. Accordingly, the temperature of the upper guide plate 211 is prevented from rising, the upper guide plate 211 is prevented from warping and extending, and the positional accuracy of the contact between the tee portion of the tee probe 101 and the tungsten wire 800 is secured.
It is possible to secure the pressing force to the tee type probe 101 and reliably maintain the conduction of electric current from the tee type probe 101 to the tungsten wire 800.
【００２９】本発明に係る別の実施形態であるティー型
プローブカードによれば、プローブ１０１の先端部の位
置精度を高く維持できるので、ＩＣチップの集積回路の
微細化に対応する電極５１０ａピッチの狭小化に対して
プローブ１０１の数の単位面積当り密度が上がっても、
プローブ１０１の先端部の電極５１０ａに対する位置精
度が確保できるので、ＩＣチップの集積度の増加に対応
できる利点がある。また、バーンインテストのような外
的な温度上昇によるガイド板２１１，２２１の反りや伸
びが抑制できるから、プローブ１０１の先端部の電極５
１０ａに対する位置精度が確保できる範囲で、ガイド板
２１０，２２０の厚みを薄く出来るから、プローブカー
ドの小型化や軽量化が図れる利点がある。According to the tee type probe card of another embodiment of the present invention, since the positional accuracy of the tip portion of the probe 101 can be maintained high, the pitch of the electrodes 510a corresponding to the miniaturization of the integrated circuit of the IC chip is reduced. Even if the density per unit area of the number of the probes 101 increases due to the narrowing,
Since the positional accuracy of the tip portion of the probe 101 with respect to the electrode 510a can be secured, there is an advantage that it is possible to cope with an increase in the degree of integration of IC chips. Further, since the warp and extension of the guide plates 211 and 221 due to the external temperature rise such as the burn-in test can be suppressed, the electrode 5 at the tip of the probe 101 can be suppressed.
Since the thickness of the guide plates 210 and 220 can be reduced within a range in which the positional accuracy with respect to 10a can be ensured, there is an advantage that the probe card can be made smaller and lighter.
【００３０】本発明に係る別の実施形態としてホーク型
プローブカードについて図４を用いて説明する。ホーク
型プローブカードはホーク型プローブ１０２と前記ホー
ク型プローブ１０２を固定して垂下する上側板状部（ス
ペーストランスフォーマ）２１２と前記ホーク型プロー
ブ１０２をガイドする複数のガイド孔２２２ａ、２２２
ｂを有する下側ガイド板２２２と上側板状部（スペース
トランスフォーマ）２１２と下側ガイド板２２２の両端
部には放熱部７０２ａを有するヒートシンク７０２と上
側板状部（スペーストランスフォーマ）２１２の上部接
点から接続される多層回路基板部３０２とから構成され
る。ホーク型プローブ１０２は上側板状部（スペースト
ランスフォーマ）２１２に上端を固定されて垂下された
ほぼＬ字状をなし、Ｌ字のほぼ横水平部の先端に垂下し
て、電極５１０ａと接触する短い先端部１０２ａを有す
る本体１０２ｃと前記横水平部から上に伸びたガイド部
１０２ｂとから構成されており、公知のリガプロセスに
よる電鋳方式で製作される。本発明の実施形態に係るホ
ーク型プローブカードにおいては下側ガイド板２２２の
ガイド孔２２２ａ、２２２ｂを含めた全表面に厚み０．
５μｍのＤＬＣ膜が形成され、また、上側板状部（スペ
ーストランスフォーマ）２１２の全表面にも厚み０．５
μｍのＤＬＣ膜が形成され、また、放熱部７０２ａを有
するヒートシンク７０２の全表面にも厚み０．５μｍの
ＤＬＣ膜が形成されている。前記ホーク型プローブカー
ドのホーク型プローブ１０２と上側板状部（スペースト
ランスフォーマ）２１２と下側ガイド板２２２とヒート
シンク７０２の組み立ては、先ず、ホーク型プローブ１
０２以外の上側板状部（スペーストランスフォーマ）２
１２と下側ガイド板２２２とヒートシンク７０２の夫々
の全表面に、気相合成法により厚み０．５μｍのＤＬＣ
膜を形成する。その後、ホーク型プローブ１０２を下側
ガイド板２２２のガイド孔２２２ａ、２２２ｂに通し、
上端を上側板状部（スペーストランスフォーマ）２１２
の下面に固定し、垂下した後、ヒートシンク７０２を下
側ガイド板２２２、上側板状部２１２に密着して組み立
てることによりホーク型プローブカードの下部が出来上
がる。As another embodiment of the present invention, a hawk type probe card will be described with reference to FIG. The hawk type probe card includes a hawk type probe 102, an upper plate-shaped portion (space transformer) 212 that fixes and hangs down the hawk type probe 102, and a plurality of guide holes 222a, 222 for guiding the hawk type probe 102.
From the upper contact of the lower guide plate 222 having b, the upper plate-shaped portion (space transformer) 212, and the heat sink 702 having the heat dissipation portion 702a at both ends of the lower guide plate 222 and the upper plate-shaped portion (space transformer) 212. The multi-layer circuit board unit 302 is connected. The hawk-shaped probe 102 has a substantially L-shape that is hung down by fixing the upper end to an upper plate-shaped portion (space transformer) 212, and hangs down at the tip of a substantially horizontal horizontal portion of the L-shape to contact the electrode 510a. It is composed of a main body 102c having a tip portion 102a and a guide portion 102b extending upward from the horizontal horizontal portion, and is manufactured by an electroforming method by a known Riga process. In the fork type probe card according to the embodiment of the present invention, the entire surface including the guide holes 222a and 222b of the lower guide plate 222 has a thickness of 0.
A DLC film of 5 μm is formed, and a thickness of 0.5 is formed on the entire surface of the upper plate-shaped portion (space transformer) 212.
A DLC film having a thickness of 0.5 μm is formed, and a DLC film having a thickness of 0.5 μm is also formed on the entire surface of the heat sink 702 having the heat dissipation portion 702a. Assembling the hawk type probe 102, the upper plate-shaped portion (space transformer) 212, the lower guide plate 222, and the heat sink 702 of the hawk type probe card is as follows.
Upper plate-shaped parts other than 02 (space transformer) 2
12 and the lower guide plate 222 and the heat sink 702 are formed on the entire surface thereof by a vapor phase synthesis method to form a DLC having a thickness of 0.5 μm.
Form a film. Then, the hawk-shaped probe 102 is passed through the guide holes 222a and 222b of the lower guide plate 222,
The upper end is an upper plate-shaped part (space transformer) 212
The lower part of the hawk-shaped probe card is completed by fixing it to the lower surface of the above and hanging it and then assembling the heat sink 702 in close contact with the lower guide plate 222 and the upper plate portion 212.
【００３１】ＩＣチップの電気的特性の測定において、
ホーク型プローブ１０２の先端部１０２ａと電極５１０
ａと接触させた後、測定電流を通すが、その接触抵抗熱
はホーク型プローブ１０２を経由して輻射または伝導に
より下側ガイド板２２２、上側板状部２１２に伝わる。
また、バーンインテストの場合には、検査温度８５℃ま
たは１５０℃も加わって、さらに温度上昇がもたらされ
るが、本発明に係るホーク型プローブカードにおいて
は、下側ガイド板２２２、上側板状部２１２にもたらさ
れる熱が下側ガイド板２２２、上側板状部２１２の全表
面に存在するＤＬＣ膜を経由して、放熱部７０２ａを有
するヒートシンク７０２の全表面に存在するＤＬＣ膜に
伝えられ、放熱速度を大きくして、効率よく放熱され
る。したがって、下側ガイド板２２２、上側板状部２１
２の温度上昇が抑えられ、下側ガイド板２２２、上側板
状部２１２の反りや伸びが抑制されて、ホーク型プロー
ブ１０２の先端部１０２ａの電極５１０ａに対する位置
精度を良好に維持することができる。また、下側ガイド
板２２２、上側板状部２１２の温度上昇が抑制されるこ
とにより、下側ガイド板２２２、上側板状部２１２の肉
厚を薄く出来るなど、ホーク型プローブカードの軽量
化、小型化に結び付け、ひいては、ＩＣチップの電極ピ
ッチが狭小化されても、対応できるホーク型プローブカ
ードを提供できる利点がある。In measuring the electrical characteristics of the IC chip,
The tip portion 102a of the hawk type probe 102 and the electrode 510
After making contact with a, a measurement current is passed, but the contact resistance heat is transmitted to the lower guide plate 222 and the upper plate-like portion 212 by radiation or conduction via the hawk type probe 102.
Further, in the case of the burn-in test, the inspection temperature of 85 ° C. or 150 ° C. is also applied to further raise the temperature. However, in the hawk type probe card according to the present invention, the lower guide plate 222 and the upper plate-shaped portion 212 are used. The heat provided to the DLC film existing on the entire surface of the lower guide plate 222 and the upper plate-shaped portion 212 is transferred to the DLC film existing on the entire surface of the heat sink 702 having the heat dissipation portion 702a, and the heat dissipation rate is increased. To increase the heat dissipation. Therefore, the lower guide plate 222 and the upper plate-shaped portion 21
2 is suppressed, the lower guide plate 222 and the upper plate-shaped portion 212 are prevented from being warped or stretched, and the positional accuracy of the tip portion 102a of the hawk-shaped probe 102 with respect to the electrode 510a can be favorably maintained. . Further, by suppressing the temperature rise of the lower guide plate 222 and the upper plate-shaped portion 212, it is possible to reduce the thickness of the lower guide plate 222 and the upper plate-shaped portion 212. There is an advantage that it is possible to provide a hawk-type probe card that can be used even if the electrode pitch of the IC chip is narrowed in association with miniaturization.
【００３２】前述のＤＬＣ膜の他、熱伝導性に優れた電
気絶縁膜、例えばＢＮ（ボロンナイトライド）、酸化ベ
リリウム等をスパッタリング法を用いて、ガイド板に成
膜することで同様な放熱効果を得ることができる。In addition to the above-mentioned DLC film, an electric insulating film having excellent thermal conductivity, for example, BN (boron nitride), beryllium oxide, etc., is formed on the guide plate by a sputtering method, and the same heat dissipation effect is obtained. Can be obtained.
【００３３】[0033]
【発明の効果】以上述べたように、本発明に係るプロー
ブカードによれば、従来のプローブカードでは、ＩＣチ
ップの電気的特性値の検査において、プローブの先端部
と電極との接触抵抗熱の発生または検査温度による熱負
荷の増加に起因して、プローブを支持またはガイドする
板状部またはガイド板の反りや伸びによるプローブの位
置精度の不良原因を、前期増熱分がＤＬＣ膜内を経由す
ることにより、効率良く、かつ、速やかに放熱する構造
を採用することにより取り除くことが出来る。これによ
り、プローブの電極に対する位置精度が維持できるの
で、集積度の増大したＩＣチップの電極間のピッチ寸法
の狭小化にも対応するプローブカードを提供できる。さ
らに、プローブ先端部の位置精度を確保して、プローブ
カード内の板状部またはガイド板の肉厚を減肉すること
も可能となり、プローブカードの小型化、軽量化を図る
ことができる。As described above, according to the probe card of the present invention, in the conventional probe card, in the inspection of the electric characteristic value of the IC chip, the contact resistance heat between the tip portion of the probe and the electrode is measured. Due to the increase in heat load due to generation or inspection temperature, the cause of poor probe position accuracy due to warpage or extension of the plate-shaped part or guide plate that supports or guides the probe By doing so, it can be removed by adopting a structure that radiates heat efficiently and quickly. As a result, the positional accuracy of the probe with respect to the electrodes can be maintained, so that it is possible to provide a probe card that can cope with the narrowing of the pitch dimension between the electrodes of the IC chip with the increased integration. Furthermore, it is possible to secure the positional accuracy of the probe tip portion and reduce the thickness of the plate-shaped portion or the guide plate in the probe card, and it is possible to reduce the size and weight of the probe card.
【図１】本発明の実施の形態である垂直型プローブカー
ドの構成を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a vertical probe card according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１において、プローブ先端部と電極が接触し
た状態を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a state in which a probe tip and an electrode are in contact with each other in FIG.
【図３】本発明の実施の形態であるティー型プローブカ
ードの構成を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration of a tee type probe card according to an embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施の形態であるホーク型プローブカ
ードの構成を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of a hawk type probe card according to an embodiment of the present invention.
【図５】従来の垂直型プローブカードの構成を示す断面
図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional vertical probe card.
【図６】従来の垂直型プローブカードのプローブと電極
が接触した状態を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory view showing a state where a probe and an electrode of a conventional vertical probe card are in contact with each other.
１００：プローブ １００ａ：湾曲部 １０１：ティー
型プローブ １０３：ホーク型プローブ １０２ａ：先
端部 １０２ｂ：ガイド部 １０２ｃ：本体
２００：ガイド部 ２１０，２１１，２３１：上側ガイ
ド板 ２１２：上側板状部 ２１０ａ，２１１ａ，２１
２ａ：ガイド孔 ２１０ｂ：上側ガイド板端部
２２０，２２１，２２２：下側ガイド板 ２２０ａ，２
２１ａ，２２２ａ、２２２ｂ：ガイド孔 ２２０ｂ：下
側ガイド板端部 ２３０：固定樹脂 ２４０，２４１：
支持部材 ２４０ｂ：外側面 ３００，３０１，３０
２：基板 ３１１：スペーストランスフォーマ ４０
０：ウェハ載置台 ５００：ウェハ ５１０：ＩＣチッ
プ ５１０ａ：電極 ６００：ＤＬＣ膜 ７００，７０
１，７０２：ヒートシンク ７００ａ，７０１ａ，７０
２ａ：放熱部 ８００：タングステンワイヤ ９００：
インターポーザ
１…プローブカード用プローブ １ａ…湾曲部 ２…ガ
イド部 ２１…上側ガイド板 ２１ａ…ガイド孔 ２２
…下側ガイド板 ２２ａ…ガイド孔 ２３…プローブ固
定部材 ２４…支持部材 ３…基板 ４…ウエハ載置台
５…ウエハ
５１…ＩＣチップ ５１ａ…電極100: probe 100a: curved part 101: tee type probe 103: hawk type probe 102a: tip part 102b: guide part 102c: body 200: guide part 210, 211, 231: upper guide plate 212: upper plate part 210a, 211a , 21
2a: guide hole 210b: upper guide plate end portions 220, 221, 222: lower guide plate 220a, 2
21a, 222a, 222b: Guide hole 220b: Lower guide plate end portion 230: Fixing resin 240, 241:
Support member 240b: Outer side surface 300, 301, 30
2: substrate 311: space transformer 40
0: Wafer mounting table 500: Wafer 510: IC chip 510a: Electrode 600: DLC film 700, 70
1,702: heat sink 700a, 701a, 70
2a: Heat dissipation part 800: Tungsten wire 900:
Interposer 1 ... Probe for probe card 1a ... Curved portion 2 ... Guide portion 21 ... Upper guide plate 21a ... Guide hole 22
... Lower guide plate 22a ... Guide hole 23 ... Probe fixing member 24 ... Support member 3 ... Substrate 4 ... Wafer mounting table 5 ... Wafer 51 ... IC chip 51a ... Electrode
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−180327（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−163657（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−346081（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−226056（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 1/06 - 1/073 G01R 31/26 H01L 21/66 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) Reference JP-A-6-180327 (JP, A) JP-A-6-163657 (JP, A) JP-A-11-346081 (JP, A) JP-A-4- 226056 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01R 1/06-1/073 G01R 31/26 H01L 21/66
Claims (3)
ガイド板のガイド孔を貫いて垂下され、また、先端に先
鋭部を有するプローブを多数配設されたプローブカード
において、前記下側のガイド板の片面または両面または
全表面に連続してＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ Ｌｉｋｅ
Ｃａｒｂｏｎ）膜を形成させ、また、前記ガイド板の両
端部分の前記ＤＬＣ膜に放熱部を有するヒートシンクを
密着させたことを特徴とするプローブカード。1. A probe card which is fixed by an upper plate-shaped portion, is hung down through a guide hole of a lower guide plate, and is provided with a large number of probes each having a sharpened tip at a tip thereof. DLC (Diamond Like Like) continuously on one side or both sides or the whole surface of the lower guide plate
Carbon) film is formed, and a heat sink having a heat radiating portion is brought into close contact with the DLC film at both ends of the guide plate.
は全表面に連続してＤＬＣ膜を形成させ、また、前記板
状部の両端部分の前記ＤＬＣ膜に放熱部を有するヒート
シンクを密着させたことを特徴とする請求項１記載のプ
ローブカード。2. A DLC film is continuously formed on one surface or both surfaces or the entire surface of the upper plate-shaped portion, and a heat sink having a heat radiation portion is adhered to the DLC films at both end portions of the plate-shaped portion. The probe card according to claim 1, wherein
以上３μｍ以下とすることを特徴とする請求項１または
２のいずれか記載のプローブカード。3. The thickness dimension of the DLC film is 0.05 μm
3. The probe card according to claim 1, wherein the thickness is 3 μm or less.
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