JP3749574B2 - 半導体チップテスト用プローブカード - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、ICチップやLSIチップなどの半導体チップの各端子にコンタクトピンのピン先端部を接触させて電気的なテストを行うためのプローブカードに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、ICチップやLSIチップなどの半導体チップの電気的なテストを行うには、プローブカードを用いることが知られており、このプローブカードには図5の平面図に示されるようなコンタクトプローブ10´が組み込まれている。コンタクトプローブ10´は、図5の平面図および図5のB−B断面図である図6に示されるように、NiまたはNi合金にAuメッキされた金属で構成されているコンタクトピン4およびそれに連なる引き出し用配線7の上にポリイミド樹脂フィルム5が張り付けられ、コンタクトピン4の先端部はポリイミド樹脂フィルム5から露出して一部を張り出した構造になっている。
【0003】
さらにコンタクトプローブ10´には、位置合わせするための位置合わせ穴9、コンタクトピン10´を固定するための孔18、さらにコンタクトピン4から得られた信号を引き出すための配線7を介してプリント基板17に伝えるための窓19が設けられている。
【0004】
かかる構造のコンタクトプローブ10´は、図7の断面図に示されるように、コンタクトプローブ10´の一方の端部をボトムクランプ15およびプリント基板17により挟んで固定され、さらにコンタクトプローブ10´の中間部をクランプ12とボトムクランプ15の楔形部分15´により挟んで曲げた状態に保持され、クランプ12およびボトムクランプ15によって押さえ込まれたコンタクトピン4の先端部をチップ13に接触させている。
【0005】
前記クランプ12にはコンタクトピン10´の位置決めピン14が設けられており、この位置決めピン14をコンタクトプローブ10´に設けられた位置合わせ穴9に挿入し、コンタクトプローブ10´のコンタクトピン4の先端がチップ13とを正確に位置合わせすることができるようになっている。コンタクトプローブ10´に設けられた窓19の部分の配線7に、ボトムクランプ15の弾性体22を押し付けてコンタクトピン4をプリント基板17の電極21に接触させ、コンタクトピン4から得られた信号をプリント基板17の電極21を通して外部に伝えることができるようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のプローブカードに組み込まれたコンタクトプローブ10´は、クランプ12およびボトムクランプ15の楔形部分15´により挟んで曲げた状態に固定保持されるため、コンタクトプローブ10´のコンタクトピン4の曲げ角度は一定となり、コンタクトピン4の曲げ角度調整してコンタクトピン4の先端部の高さ位置、先端部の反りなどメカニカル微小誤差を補正することができない。そのため電気的接合が十分にとれず、電気的測定ミスが発生することがあった。
【0007】
さらに、近年、平面図8に示されるように、コンタクトプローブ10´のコンタクトピン4にコンポーネント8(例えば、コンデンサー、抵抗など)が取り付けられているコンタクトプローブ10´が提供されている。かかるコンポーネント8の付いたコンタクトプローブ10´を組み込んでプローブカード20を作製しようとしても、従来のボトムクランプ15は、楔形部分15´を有しているところから、前記コンポーネント8が楔形部分15´に接触し、組み込むことができない。
【0008】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者等は、コンタクトプローブの先端部の高さ位置を自由に調整でき、かつコンポーネント8を有するコンタクトピン4を組み込むことのできるプローブカードを得るべく研究を行った結果、
(a)図1に示されるように、トップクランプ16に貫通して上下動可能に微調整ネジ1を取り付け、前記微調整ネジ1の先端部に押圧接触片6を取り付け、プリント基板17の下に取り付けられたボトムクランプ15を断面が長方形の枠構造とし、プリント基板17とボトムクランプ15の間に、コンタクトピン4の上にポリイミド樹脂フィルム5が張り付けられかつこのポリイミド樹脂フィルム5の上にさらに金属フィルム23が張り付けられている三層積層構造のコンタクトプローブ(以下、三層積層構造のコンタクトプローブという)10を挟んで取り付け、微調整ネジ1を回して微調整ネジ1を上下動させると、取り付けられた三層積層構造のコンタクトプローブ10は金属フィルム23が張り付けられているので従来のコンタクトプローブ10´に比べて強度および弾性に富むところから、微調整ネジ1の先端に取り付けた押圧接触片6の上下動に付随して三層積層構造のコンタクトプローブ10のコンタクトピン4の先端部が正確に上下動し、したがって、コンタクトピン4の先端部の高さ位置をより正確に調整することができ、したがって、三層積層構造のコンタクトプローブ10のコンタクトピン4の先端部をチップ13に正確に接触させることができる、
(b)三層積層構造のコンタクトプローブ10の強度および弾性がまだ不十分であって、コンタクトピン4の先端部をチップ13に正確に接触させることができないときは、図2に示されるように、三層積層構造のコンタクトプローブ10の上にさらに金属サポート薄板24を重ねた状態で、プリント基板17とボトムクランプ15の間に挟んで取り付け、金属サポート薄板24により三層積層構造のコンタクトプローブ10の強度および弾性を補足し、コンタクトピン4の先端部をチップ13に一層正確に接触させることができる、
(c)図1の断面図に示されるように、ボトムクランプ15を楔形部分のない断面が長方形の枠構造にすると、コンポーネント8を有するコンタクトプローブ10を組み込むことができる、
などの知見を得たのである。
【0009】
この発明は、かかる知見に基づいてなされたものであって、図1に示されるように、
(1)プリント基板17と、プリント基板17の上に取り付けられたトップクランプ16と、トップクランプ16に貫通して上下動可能に取り付けられた微調整ネジ1と、前記微調整ネジ1の先端に取り付けられた押圧接触片6と、プリント基板17の下に取り付けられた断面が長方形の枠構造を有するボトムクランプ15と、前記プリント基板17とボトムクランプ15の間に挟んで先端部がボトムクランプ15に支持されることなく取り付けられた三層積層構造のコンタクトプローブ10からなり、前記三層積層構造のコンタクトプローブ10のコンタクトピン4の先端部の高さ位置は前記微調整ネジ2の先端に取り付けた押圧接触片6の上下動により調整することができる半導体チップテスト用プローブカード20、に特徴を有するものである。
【0010】
前記微調整ネジ1は、トップクランプ16の先端部に形成された貫通雌ネジに螺着され、トップクランプ16と押圧接触片6の間の微調整ネジ1に螺旋状のスプリング2が装着されていることが好ましい。
【0011】
この発明の微調整ネジ1が螺着されている半導体チップテスト用プローブカード20に取り付けられている三層積層構造のコンタクトプローブ10は、図2の断面図に示されるように、三層積層構造のコンタクトプローブ10の上に、さらに金属サポート薄板24を重ねた状態でプリント基板とボトムクランプの間に挟んで取り付け、微調整ネジ1を上下させ押圧接触片6を上下させると、金属サポート薄板24は三層積層構造のコンタクトプローブ10の強度および弾性を補足し、しかも金属サポート薄板24は三層積層構造のコンタクトプローブ10を全体に渡って均等に押圧するところから、三層積層構造のコンタクトプローブ10のコンタクトピン4の先端部をチップ13に全体に渡って一層正確に接触させることができる。
【0012】
したがって、この発明は、図2に示されるように、
(2)プリント基板17と、プリント基板17の上に取り付けられたトップクランプ16と、トップクランプ16に貫通して上下動可能に取り付けられた微調整ネジ1と、前記微調整ネジ1の先端に取り付けられた押圧接触片6と、プリント基板17の下に取り付けられた断面が長方形の枠構造を有するボトムクランプ15と、前記プリント基板17とボトムクランプ15の間に挟んで取り付けられている三層積層構造のコンタクトプローブ10および金属サポート薄板24からなり、前記三層積層構造のコンタクトプローブ10の先端部の高さ位置は前記微調整ネジ2の先端に取り付けた押圧接触片6を金属サポート薄板24に接触させながら上下動することにより調整する半導体チップテスト用プローブカード20、に特徴を有するものである。
【0013】
この発明の半導体チップテスト用プローブカード20に組み込まれている三層積層構造のコンタクトプローブ10のコンタクトピン4はNiまたはNi合金にAuメッキされた金属で構成されており、ポリイミド樹脂フィルム5と接着している点では従来と同じであるが、金属フィルム23はNi、Ni合金、CuまたはCu合金で構成され、さらに金属サポート薄板24はステンレス鋼で構成されている。
【0014】
【発明の実施の形態】
この発明の半導体チップテスト用プローブカードを一層具体的に説明する。図3はこの発明の半導体チップテスト用プローブカードの分解図面である。この発明の半導体チップテスト用プローブカードは、図3に示されるように、プリント基板17と断面が長方形の枠構造のボトムクランプ15の間に三層積層構造のコンタクトプローブ10を挟み、プリント基板17の上に、予め微調整ネジ1を螺着しておいたトップクランプ16を乗せ、ボルト3によりトップクランプ16、プリント基板17、三層積層構造のコンタクトプローブ10および断面が長方形の枠構造のボトムクランプ15を一体的に取り付けることにより組み立てる。最後に微調整ネジ1を回して押圧接触片6を三層積層構造のコンタクトプローブ10に押圧し、三層積層構造のコンタクトプローブ10のコンタクトピン4の先端の高さ位置を微調整することによりコンタクトピン4の傾斜状態およびコンタクトピン4の先端部のチップ13に対する接触状態を調整する。
【0015】
このようにして組み立てられたプローブカード20の一部断面斜視図を図4に示した。図4のA−A断面図が図1に相当する。図1の断面図からも明らかなように、この発明の半導体チップテスト用プローブカード20は、断面が長方形の枠構造のボトムクランプを使用することにより、コンポーネント8を有する三層積層構造のコンタクトプローブ10であっても何等支障なく組み込むことができることが分かる。
【0016】
さらに、この発明の別の半導体チップテスト用プローブカード20の断面図が図2に示されている。図2に示されているこの発明の半導体チップテスト用プローブカード20は、図1に示されているこの発明の半導体チップテスト用プローブカード20とは三層積層構造のコンタクトプローブ10の上に金属サポート薄板24を挟んだ点が相違するのみであるので、その組み立て方法の詳細な説明は省略する。しかし、金属サポート薄板24の介在により復元力が増大し、押圧接触片6の上下動に伴ってコンタクトプローブ10のコンタクトピン4の先端部の上下動が押圧接触片6の上下動に従って一層忠実に行われるところから、より正確にコンタクトピン4の先端部がチップ13に正確に接触しうるよう調整することができる。
【0017】
【発明の効果】
この発明のプローブカードは、三層積層構造のコンタクトプローブ10または三層積層構造のコンタクトプローブ10の上に重ねた金属サポート薄板24を採用し、さらにトップクランプ16に微調整ネジ1を螺着してコンタクトピン4の先端部の高さ位置を微調整することができる構造とすることにより、コンタクトピン4の先端部の高さ位置を正確に微調整することができ、もってコンタクトピン4の先端部のチップ13に対する接触状態を調整することができる。
【0018】
さらに、この発明のプローブカードは、断面が長方形の枠構造のボトムクランプを採用することにより、コンポーネント8を有するコンタクトプローブ10であってもそれらをプローブカード20に組み立てることができる。
【0019】
上述のように、この発明のプローブカードは、三層積層構造のコンタクトプローブのコンタクトピンの先端部を正確に半導体チップの所定の位置に適正な圧力で正確に接触させることができ、従来のプローブカードには無い優れた性能を有するものであるから、半導体チップの検査のミスが皆無になるなど半導体産業の発展に大いに貢献しうるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のプローブカードの一部断面図である。
【図2】この発明のプローブカードの一部断面図である。
【図3】この発明のプローブカードの分解概略説明図である。
【図4】この発明のプローブカードの組み立て状態を示す一部斜視図である。
【図5】従来のコンタクトピンの平面図である。
【図6】図5におけるB−B断面図である。
【図7】従来のプローブカードの断面説明図である。
【図8】コンポーネントを有するコンタクトピンの断面図である。
【符号の説明】
1 微調整ネジ
2 スプリング
3 ボルト
4 コンタクトピン
5 樹脂フィルム
6 押圧接触片
7 配線
8 コンポーネント
9 位置合わせ穴
10 三層積層構造のコンタクトプローブ
11 ボルト
12 クランプ
13 チップ
14 位置決めピン
15 ボトムクランプ
16 トップクランプ
17 プリント基板
18 孔
19 窓
20 プローブカード
21 電極
22 弾性体
23 金属フィルム
24 金属サポート薄板
Claims (3)
- プリント基板と、プリント基板の上に取り付けられたトップクランプと、トップクランプに貫通して上下動可能に取り付けられた微調整ネジと、前記微調整ネジの先端に取り付けられた押圧接触片と、プリント基板の下に取り付けられた断面が長方形の枠構造を有するボトムクランプと、前記プリント基板とボトムクランプの間に挟んで先端部がボトムクランプに支持されることなく取り付けられたコンタクトプローブからなり、前記コンタクトプローブは、コンタクトピンの上にポリイミド樹脂フィルムが張り付けられ、ポリイミド樹脂フィルムの上にさらに金属フィルムが張り付けられている三層積層構造のコンタクトプローブであって、前記コンタクトプローブのコンタクトピンの先端部の高さ位置を微調整ネジ先端に取り付けた押圧接触片の上下動により調整することができる構造となっていることを特徴とする半導体チップテスト用プローブカード。
- 前記微調整ネジは、トップクランプの先端部に形成された貫通雌ネジに螺着され、トップクランプと押圧接触片の間の微調整ネジ部分に螺旋状スプリングが装着されていることを特徴とする請求項1記載の半導体チップテスト用プローブカード。
- 前記コンタクトピンの上にポリイミド樹脂フィルムが張り付けられ、ポリイミド樹脂フィルムの上にさらに金属フィルムが張り付けられている三層積層構造のコンタクトプローブの上に、さらに金属サポート薄板を重ねた状態で、プリント基板とボトムクランプの間に挟んで取り付けられていることを特徴とする請求項1記載の半導体チップテスト用プローブカード。
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