JP4641572B2 - プローブカード - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平板状被検査体の通電試験に用いるプローブ及びこれを用いたプローブカードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
集積回路や液晶基板のような平板状被検査体は、プローブカードを用いて通電試験をされる。この種のプローブカードは、一般に、複数のプローブを配線基板に直接又は針押えのような針支持体を介して並列的に組み付けている。各プローブは、針先部を針主体部の先端から一方側に曲げており、また針先を被検査体の電極部に押圧される。
【０００３】
しかし、従来のプローブ及びプローブカードでは、プローブの断面形状が円形であるから、プローブを基板に高密度に配置することに限度がある。このため、電極部を高密度に配置した被検査体の通電試験に用いるプローブカードにおいては、プローブを基板に多層に配置せざるを得ない。
【０００４】
しかし、プローブの配置を多層にすると、プローブ層の数が多いほど、最下層のプローブの針先部と最上層のプローブの針先部との長さ寸法の差が大きくなるから、オーバードライブを全てのプローブに均一に作用させても、最下層のプローブの針先に作用する針圧と最上層のプローブの針先に作用する針圧とが大きく異なってしまう。
【０００５】
【解決しようとする課題】
それゆえに、平板状被検査体の通電試験に用いるプローブカードにおいては、プローブを基板に高密度に配置可能の形状とすることが重要である。
【０００６】
【解決手段、作用及び効果】
本発明に係るプローブカードは、電気絶縁性を有する基板と、該基板に交互にかつ並列的に配置された複数の第１及び第２のプローブとを含む。前記第１及び第２のプローブは、針主体部と、該針主体部の先端から一方側に曲げられた針先部とを含む。前記第１のプローブの針主体部は、前記一方側ほど狭くなるＶ字状の部位を有する扇形、三角形、菱形及び四角形から選択される断面形状を有する領域を少なくとも中央から後方の箇所に有する。前記第２のプローブの針主体部は、前記一方側と反対の側ほど狭くなるＶ字状の部位を有する扇形、三角形、菱形及び四角形から選択される断面形状を有する領域を少なくとも中央から後方の箇所に有する。
【０００８】
隣り合う第１及び第２のプローブの針主体部は、互いの反対の側ほど狭くなるＶ字状の部位を有する断面形状を有する領域を少なくとも中央から後方の箇所に有する。それゆえに、本発明のプローブカードによれば、従来のプローブカードに比べ、プローブを高密度に配置することができる。
【０００９】
プローブのＶ断面領域の先端部から前方の部位は先端側ほど細くなる円錐形の形状を有することができる。
【００１０】
プローブカードは、さらに、複数の配線部を有する１以上のフラットケーブルを含み、各配線部は前記第１又は第２のプローブの後端部に電気的に接続されていてもよい。
【００１１】
プローブカードは、さらに、前記基板にその一方の面から突出した状態に配置された１以上の針支持体であって前記第１及び第２のプローブを前記基板に配置する針支持体を含み、前記針支持体は、長方形をした板の形状を有すると共に、幅方向の一端縁において前記基板に組み付けられていてもよい。これにより、複数のプローブを針支持体に配置した後、その針支持体を基板に組み付けることができるから、複数のプローブを基板に配置する針立て作業が容易になる。
【００１２】
プローブカードは、さらに、前記第１及び第２のプローブから前記基板の厚さ方向に間隔をおいた複数の第３及び第４のプローブであって前記支持体に交互にかつ並列的に配置された複数の第３及び第４のプローブとを含み、前記第３及び第４のプローブは、針主体部と、該針主体部の先端から一方側に曲げられた針先部とを含み、前記第３及び第４のプローブの針主体部は、それぞれ、前記一方側ほど及びそれと反対の側ほど狭くなるＶ字状の部位を有する扇形、三角形、菱形及び四角形から選択される断面形状を有する領域を少なくとも中央から後方の箇所に有することができる。これにより、プローブを多層に配置することができる。
【００１３】
前記第１，第２，第３及び第４のプローブの針主体部は同じ方向へ伸びており、前記第１及び第２のプローブの針先と前記第３及び第４のプローブの針先とは前記針主体部が伸びる方向へ間隔をおいていることができる。これにより、半導体ウエーハ上の隣り合う集積回路チップ部のように、針先と同じ方向に間隔をおいた複数の電極部を有する平板状被検査体の通電試験にそのようなプローブカードを用いることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１を参照するに、プローブカード１０は、電気絶縁材料製の基板１２と、基板１２の中央領域に配置された複数の針支持体１４と、各針支持体１４に配置されたクランク状の複数種類のプローブ１６，１８，２０，２２と、複数のフラットケーブル２４とを含む。
【００１５】
基板１２は、ポリイミドのような電気絶縁性の材料から形成された配線基板であり、基板１２をその厚さ方向に貫通する複数のスロットを針支持体１４の配置個所に有する。
【００１６】
基板１２は、また、フラットケーブル２４のコネクタ２６が結合される接続部を上記スロットの周りに有し、テスタに接続される複数のテスターランドを外周部に有し、テスターランドと接続部とを電気的に接続する複数の配線部をテスターランドと接続部との間に有する。
【００１７】
各針支持体１４は、図２に示すように、長方形をした板の形状を有しており、また基板１２を貫通してねじ穴２８にねじ込まれる複数のねじ部材により幅方向の一端縁（図示の例では、上端縁）において基板１２の一方の面（図示の例では、下面）にその面から突出した状態に基板１２に組み付けられている。
【００１８】
プローブ１６，１８，２０，２２のそれぞれは、図５及び図６に示すように、針主体部３０ａと、針主体部３０ａの先端から一方側に曲げられた針先部３０ｂと、針主体部３０ａの後端から針先部３０ｂと反対の側に曲げられた針後部３０ｃとを有する。そのようなプローブは、例えば、導電性の金属細線から製作することができる。
【００１９】
プローブ１６，２０の針主体部３０ａは、針先部３０ｂの側ほど狭くなるＶ字状の部位を形成する断面形状をした領域（以下、「Ｖ断面領域」という。）３０ｄを針主体部３０ａの長手方向中間部（図示の例では、中央付近）から後方の箇所に有し、プローブ１８，２２の針主体部３０ａは、針先部３０ｂと反対の側ほど狭くなるＶ字状の部位を形成する断面形状をした領域（以下、「Ｖ断面領域」という。）３０ｅを針主体部３０ａの長手方向中間部（図示の例では、中央付近）からその後方にわたる領域に有する。
【００２０】
Ｖ断面領域３０ｄ及び３０ｅは、プレス加工により形成することができる。各プローブのＶ断面領域３０ｄ，３０ｅの先端部から前方の部位は、先端側ほど細くなる円錐形（図示の例では、截頭円錐形）の形状を有する。
【００２１】
プローブ１６，１８，２０，２２は、それらの針主体部が針支持体１４の幅方向における他端縁の下側を針支持体１４の厚さ方向へ伸び、また針先部が針支持体１４の一方の面の側を基板１２と反対の側（図示の例では、下方）へ伸び、さらに針後部が針支持体１４の他方の面側を基板に向けて伸びるように、針後部において接着剤３２により針支持体１４に接着されている。
【００２２】
プローブ１６及び１８は、針支持体１４にその長手方向に間隔をおいて交互にかつ並列的に配置されて、針先が共通の仮想的直線上に位置する第１のプローブ郡を形成している。同様に、プローブ２０及び２２は、針支持体１４にその長手方向に間隔をおいて交互にかつ並列的に配置されて針先が共通の仮想的直線上に位置する第２のプローブ郡を形成している。両プローブ群のプローブの針先は、針支持体１４の厚さ方向に間隔をおいている。
【００２３】
図３及び図４に示すように、各フラットケーブル２４は、複数の配線部３４を帯状のフィルムに形成した一般的なケーブルであり、また可撓性を有し、さらに基板１２の中央領域に形成されたスロットを貫通している。各配線部３４には、プローブの後端部が半田により接続されている。
【００２４】
図３に示すように、プローブカード１０を用いて通電試験をされる平板状被検査体３６は、半導体ウエーハ上の隣り合う集積回路チップ部のように、それぞれが一列に形成された複数の電極部３８，４０からなる２組の電極部グループを有する。
【００２５】
第１のプローブ郡の各プローブは、その針先を一方の電極部グループの電極部３８に押圧される。これに対し、第２のブローブ郡の各プローブは、その針先を一方の電極部グループの電極部４０に押圧される。このとき、プローブ１６，１８，２０，２２の針先に作用する針圧の差は、従来のプローブカードに比べ、著しく小さい。
【００２６】
図５に示すように、プローブ１６，１８，２０，２２及びプローブカード１０は、各プローブ群の隣り合うプローブのＶ断面領域を対向させて、隣り合うプローブを著しく接近させることができるから、プローブを高密度に配置することができる。また、プローブを多層（図示の例では、２層）に配置しても、最下層及び最上層のプローブの針先部の長さ寸法の差が従来に比べて小さくなり、これにより最下層及び最上層のプローブに作用する針圧の差は従来に比べ小さい。
【００２７】
上記の実施例では、プローブを２層に配置しているが、図７に示すようにプローブを１層に配置してもよいし、３層以上の多層に配置してもよい。
【００２８】
また、図示の実施例では、プローブ１６，２０及び１８，２２のＶ断面領域は、それぞれ、一方側及び他方側の部位がＶ字状であり、他の部位が弧状である扇形状の断面形状を有する。しかし、Ｖ断面領域は、図８（Ａ）に示すように菱形の領域４４、図８（Ｂ）に示すように正方形及び長方形のような四角形を傾けた領域４６、図８（Ｃ）に示すように三角形の領域４８等、他の断面形状を有する領域としてもよい。
【００２９】
図に示す実施例においては、Ｖ断面領域３０ｄ，３０ｅは、プローブの先端側が針主体部３０ａから針先部３０ｂにわたって円錐形の形状を有することから、針主体部３０ａの中央付近からその後方にわたる領域に形成されているが、針主体部３０ａの中央より前又は後の箇所からその後方にわたる領域に形成してもよいし、針主体部全体に形成してもよい。たとえば、針主体部３０ａが截頭円錐形の形状を有していない場合は針主体部全体に形成してもよい。
【００３０】
本発明は、半導体ウエーハ上の集積回路チップの通電試験に用いるプローブ及びプローブカードのみならず、切断された集積回路チップ、パッケージ又は実装された集積回路、液晶パネル等、他の平板状被検査体の通電試験に用いるプローブ及びプローブカードにも適用することができる。
【００３１】
本発明は、上記実施例に限定されない。本発明は、その趣旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るプローブカードの一実施例を示す正面図
【図２】 プローブを装着した針支持体の一実施例を示す斜視図
【図３】 針支持体へのプローブの装着状態の一実施例を示す断面図
【図４】 図３に示す実施例の平面図
【図５】 図３に示す実施例の左側面図
【図６】 プローブの実施例を示す斜視図
【図７】 プローブの他の配置例を示す図
【図８】 Ｖ断面領域の他の実施例を示す図

Claims (6)

1. 電気絶縁性を有する基板と、該基板に交互にかつ並列的に配置された複数の第１及び第２のプローブとを含み、
   前記第１及び第２のプローブは、針主体部と、該針主体部の先端から一方側に曲げられた針先部とを含み、
   前記第１のプローブの針主体部は、前記一方側ほど狭くなるＶ字状の部位を有する扇形、三角形、菱形及び四角形から選択される断面形状を有する領域を少なくとも中央から後方の箇所に有し、
   前記第２のプローブの針主体部は、前記一方側と反対の側ほど狭くなるＶ字状の部位を有する扇形、三角形、菱形及び四角形から選択される断面形状を有する領域を少なくとも中央から後方の箇所に有する、プローブカード。
2. さらに、複数の配線部を有する１以上のフラットケーブルを含み、各配線部は前記第１又は第２のプローブの後端部に電気的に接続されている、請求項１に記載のプローブカード。
3. さらに、前記基板にその一方の面から突出した状態に配置された１以上の針支持体であって前記第１及び第２のプローブを前記基板に配置する針支持体を含み、前記針支持体は、長方形をした板の形状を有すると共に、幅方向の一端縁において前記基板に組み付けられている、請求項１又は２に記載のプローブカード。
4. さらに、前記第１及び第２のプローブから前記基板の厚さ方向に間隔をおいた複数の第３及び第４のプローブであって前記支持体に交互にかつ並列的に配置された複数の第３及び第４のプローブとを含み、
   前記第３及び第４のプローブは、針主体部と、該針主体部の先端から一方側に曲げられた針先部とを含み、
   前記第３のプローブの針主体部は、前記一方側ほど狭くなるＶ字状の部位を有する扇形、三角形、菱形及び四角形から選択される断面形状を有する領域を少なくとも中央から後方の箇所に有し、
   前記第４のプローブの針主体部は、前記一方側と反対の側ほど狭くなるＶ字状の部位を有する扇形、三角形、菱形及び四角形から選択される断面形状を有する領域を少なくとも中央から後方の箇所に有する、請求項１，２又は３に記載のプローブカード。
5. 前記第１，第２，第３及び第４のプローブの針主体部は同じ方向へ伸びており、前記第１及び第２のプローブの針先と前記第３及び第４のプローブの針先とは前記針主体部が伸びる方向へ間隔をおいている、請求項４に記載のプローブカード。
6. 前記領域の先端部から前方の部位は先端側ほど細くなる円錐形の形状を有する、請求項１から５のいずれか１項に記載のプローブカード。

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