JP4962929B2 - PROBER DEVICE AND PROBE ASSEMBLY USED FOR THE SAME - Google Patents

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本発明は、ＬＳＩ等の電子デバイスの製造工程において、半導体ウエハ上に形成された複数の半導体チップの回路検査、或いは液晶その他の電子デバイスの回路検査に使用することができるプローバ装置及びこれに用いるプローブ組立体に関するものである。本発明は、例えば半導体チップ上に配列される回路端子（パッド）に対しウエハ状態のまま垂直型プローブを接触させ、一括して半導体チップの電気的導通を測定する、いわゆるプロービングテストに用いられる。  The present invention relates to a prober apparatus that can be used for circuit inspection of a plurality of semiconductor chips formed on a semiconductor wafer or circuit inspection of liquid crystal or other electronic devices in a manufacturing process of an electronic device such as an LSI, and the like. The present invention relates to a probe assembly. The present invention is used, for example, in a so-called probing test in which a vertical probe is brought into contact with a circuit terminal (pad) arranged on a semiconductor chip in a wafer state and the electrical continuity of the semiconductor chip is measured in a lump.

半導体技術の進歩に伴って電子デバイスの集積度が向上し、半導体ウエハ上に形成される各半導体チップにおいても回路配線の占めるエリアが増加している。そのため、各半導体チップ上の回路端子（パッド）の数も増加し、それにつれてパッド面積の縮小化、パッドピッチの狭小化等によるパッド配列の微細化が進んでいる。同時に、半導体チップをパッケージに収納せずに、ベアチップのまま回路基板等に搭載するチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）方式が主流になりつつあり、そのためには、半導体チップに分割する前のウエハ状態での特性チェックや良否判定がどうしても必要となる。  As the semiconductor technology advances, the degree of integration of electronic devices has improved, and the area occupied by circuit wiring has increased in each semiconductor chip formed on a semiconductor wafer. For this reason, the number of circuit terminals (pads) on each semiconductor chip has also increased, and along with this, the pad array has been miniaturized by reducing the pad area and the pad pitch. At the same time, a chip size package (CSP) system in which a semiconductor chip is mounted in a circuit board or the like as a bare chip without being housed in a package is becoming mainstream. For this purpose, in a wafer state before being divided into semiconductor chips, A characteristic check and pass / fail judgment are absolutely necessary.

特に、パッド配列が微細化（狭ピッチ化）したことで問題となるのは、電子デバイスの電気的特性試験や回路検査の際に、半導体チップのパッドに接触させて電気的導通を得るためのプローブの構造をパッド配列の微細化に合せたものとしなければならないということであり、このパッド配列の微細化の進歩に対応するために種々な測定手段が用いられている。  In particular, the problem with the miniaturization (narrow pitch) of the pad arrangement is to obtain electrical continuity by contacting the pads of the semiconductor chip during the electrical characteristics test and circuit inspection of the electronic device. This means that the structure of the probe must be adapted to the miniaturization of the pad array, and various measuring means are used to cope with the progress of the miniaturization of the pad array.

例えば、被検査半導体チップのパッドと検査装置との間に、外力に対して弾性的に変形する弾性変形部を有する複数の針状プローブをエリア配列したプローブ組立体を介在させる手段がある。このプローブ組立体と半導体チップの試験回路とを電気的に接続する手段として、プローブカードと呼ばれるプリント配線基板が用いられている。  For example, there is a means for interposing a probe assembly in which a plurality of needle-like probes having an elastically deforming portion elastically deforming with respect to an external force are arranged between a pad of a semiconductor chip to be inspected and an inspection apparatus. A printed wiring board called a probe card is used as means for electrically connecting the probe assembly and the test circuit of the semiconductor chip.

一般にプローブカードにおいて、片持梁のカンチレバー構造を有する針状のプローブを採用した場合は、半導体チップのパッドと接触するプローブの先端部分は狭ピッチであるが、プローブカードと接続している根元の部分は、プローブが先端部分から放射状に広がって配置されることからピッチを粗くすることができ、プローブをプローブカードの回路端子に半田付け等の接続手段で固着することが可能であった。しかし、このカンチレバー構造は、パッドと接触する際に接触ポイントとなる先端が水平方向にずれてパッドに傷を付けたり、また、先端がパッドから外れて測定歩留まりの低下を招くなどの問題があり、さらに、チップ１個ずつの測定しか出来ない、また、プローブ１本ずつの取り付け精度にばらつきがあり一定接触圧のコントロールが難しいなどの問題があった。  In general, in a probe card, when a needle-like probe having a cantilever structure of a cantilever is adopted, the tip portion of the probe that contacts the pad of the semiconductor chip has a narrow pitch, but the root of the probe card connected to the probe card Since the probe is arranged radially extending from the tip portion, the pitch of the portion can be roughened, and the probe can be fixed to the circuit terminal of the probe card by connection means such as soldering. However, this cantilever structure has a problem that the tip that becomes the contact point when touching the pad is displaced in the horizontal direction and scratches the pad, or the tip is detached from the pad and the measurement yield is reduced. Furthermore, there is a problem that only one chip can be measured, and there is a variation in the mounting accuracy of each probe, making it difficult to control a constant contact pressure.

このカンチレバー構造に代わる垂直型プローブ、すなわち、プローブがプローブカードの回路端子に垂直に固定された垂直型プローブにおいては、半導体チップ上のパッドピッチとプローブカード上の回路端子ピッチとが同等のピッチ間隔で構成されることが必要となる。しかし、プリント配線基板であるプローブカード上では回路パターンを微細化するには製造技術上の限界があり、従って回路端子の占める面積や配線幅もパッドピッチに合わせた要求を満たすことは困難であり、さらに、半田付け可能なピッチ間隔にも限界があるため、微細化が進むにつれて垂直型プローブを半導体チップのパッドピッチに合わせてプローブカードに垂直に固定することは不可能であった。  In a vertical probe that replaces this cantilever structure, that is, a vertical probe in which the probe is fixed vertically to the circuit terminal of the probe card, the pad pitch on the semiconductor chip is equal to the circuit terminal pitch on the probe card. It is necessary to consist of. However, on the probe card, which is a printed wiring board, there is a limit in manufacturing technology for miniaturizing the circuit pattern, and therefore the area occupied by the circuit terminals and the wiring width are difficult to meet the requirements according to the pad pitch. Furthermore, since there is a limit to the pitch interval that can be soldered, it is impossible to vertically fix the vertical probe to the probe card in accordance with the pad pitch of the semiconductor chip as the miniaturization progresses.

このように、プローブカード上では、平面的エリアが回路端子面積の他に回路配線幅によって占有される割合が大きく、回路端子の狭ピッチ化を妨げている。そこで、プローブカードに多層プリント配線基板を使用し、回路端子を格子状あるいは２列千鳥型に配列し、層間の配線を、スルーホールを介して電気的に接続することによって垂直型プローブの本数を維持する手段も採られている。しかし、このスルーホールの占める空間が大きくなるため、スルーホールの存在が回路端子配列の狭ピッチ化を妨げる原因にもなっている。このように、垂直型プローブをプローブカードに固定しようとすると、回路端子の狭ピッチ化の困難性に加えて半田付け作業に高度な技術と多大な人的工数を必要とし、高価なものになっていた。これらの問題を解決するために、本発明者等は、垂直型プローブ組立体を提案し、かつその垂直型プローブ組立体を用いた電気信号接続装置としてのプローバ装置についても既に提案している（特許文献１及び特許文献２を参照）。  Thus, on the probe card, the proportion of the planar area occupied by the circuit wiring width in addition to the circuit terminal area is large, which hinders the narrowing of the pitch of the circuit terminals. Therefore, a multilayer printed wiring board is used for the probe card, the circuit terminals are arranged in a grid pattern or a two-row zigzag pattern, and the number of vertical probes is increased by electrically connecting the wiring between layers through through holes. Means to maintain are also taken. However, since the space occupied by the through-holes becomes large, the presence of the through-holes also prevents the pitch of the circuit terminal array from being narrowed. As described above, when trying to fix the vertical probe to the probe card, in addition to the difficulty in narrowing the circuit terminals, it requires an advanced technique and a large number of man-hours for the soldering operation, which is expensive. It was. In order to solve these problems, the present inventors have proposed a vertical probe assembly, and have already proposed a prober device as an electric signal connecting device using the vertical probe assembly ( (See Patent Document 1 and Patent Document 2).

図１は、本発明者等により提案された、一従来例としての垂直型プローブ組立体を示す斜視図である。図１の斜視図に示すように、既に提案（例えば特許文献１参照）のこの垂直型プローブ組立体２００は、平行な上下２枚の四角形の絶縁基板（あるいは絶縁フィルム）２０１と２０２の間に複数本の垂直型プローブ２０５を植立する構造である。上下２枚の絶縁基板２０１、２０２は、垂直型プローブ２０５の中間に設けられた段部に係止されて一定間隔に保たれ、また、垂直型プローブ２０５のピッチ配列は、被測定半導体チップ上のパッドピッチ配列に一致させている。各垂直型プローブ２０５は上下両先端が絶縁基板２０１及び２０２からわずか突出して電気的接触子２０３となり、中間部には湾曲部２０４を設けて、プローブに対して垂直方向に加わる外力に弾力性を持たせて歪を吸収していると同時に、湾曲部２０４の変型がばね復元力となり、このばね復元力がプローブ先端とチップパッド間の接触圧となり、電気的導通を可能としている。この湾曲部２０４は、直交配列される垂直型プローブ２０５同士が接触しないように列ごとに上下に位置をずらして設けられている。また、各垂直型プローブ２０５は角型断面を有し、上下絶縁基板２０１、２０２の対向位置に開けられた角孔に挿通され、上下には可動するが回転はしない回り止め構造となっている。  FIG. 1 is a perspective view showing a vertical probe assembly as one conventional example proposed by the present inventors. As shown in the perspective view of FIG. 1, the proposed vertical probe assembly 200 (see, for example, Patent Document 1) is arranged between two parallel upper and lower rectangular insulating substrates (or insulating films) 201 and 202. In this structure, a plurality of vertical probes 205 are implanted. The two upper and lower insulating substrates 201 and 202 are held at a fixed interval by being locked to a step provided in the middle of the vertical probe 205, and the pitch arrangement of the vertical probes 205 is set on the semiconductor chip to be measured. It matches with the pad pitch arrangement. Each vertical probe 205 slightly protrudes from the insulating substrates 201 and 202 at both upper and lower ends to form an electrical contact 203, and a curved portion 204 is provided in the middle so that the external force applied to the probe in the vertical direction is elastic. At the same time, the deformation of the curved portion 204 becomes a spring restoring force, and this spring restoring force becomes a contact pressure between the probe tip and the tip pad, thereby enabling electrical conduction. The curved portions 204 are provided so as to be shifted in the vertical direction for each column so that the vertical probes 205 arranged orthogonally do not contact each other. Each vertical probe 205 has a square cross section and is inserted into a square hole opened at a position opposite to the upper and lower insulating substrates 201 and 202, and has a detent structure that moves up and down but does not rotate. .

このような垂直型プローブ組立体を有するプローバ装置（例えば特許文献２参照）は、図２の斜視図に示すように構成されている。すなわち、この垂直型プローブ組立体２００の上方には、図示していないが多数の被検査半導体チップが形成された半導体ウエハが、チップパッドを下向きにしてウエハステージにセットされる。一方、垂直型プローブ組立体２００の下方には、このプローブ組立体２００の垂直型プローブと接触する接続構造体２０６が設けられる。この接続構造体２０６はフレキシブルフラットケーブル２０７を介してプローブカード２０８に接続されている。そして、フレキシブルフラットケーブル２０７の接続構造体２０６側の配線はチップパッドと同じ狭ピッチで配線され、その配線端部は配線端子として垂直型プローブ組立体２００の垂直型プローブ２０５との一括接触を可能とし、また、フレキシブルフラットケーブル２０７のプローブカード２０８側の配線は、その配線ピッチ間隔がプローブカード２０８上の回路配線端子に半田付けができる程度に広げられている。  A prober apparatus having such a vertical probe assembly (see, for example, Patent Document 2) is configured as shown in a perspective view of FIG. That is, a semiconductor wafer on which a large number of semiconductor chips to be inspected (not shown) are formed is set on the wafer stage with the chip pads facing downward above the vertical probe assembly 200. On the other hand, a connection structure 206 that contacts the vertical probe of the probe assembly 200 is provided below the vertical probe assembly 200. This connection structure 206 is connected to the probe card 208 via a flexible flat cable 207. The wiring on the connection structure 206 side of the flexible flat cable 207 is wired at the same narrow pitch as the chip pad, and the wiring end can be collectively contacted with the vertical probe 205 of the vertical probe assembly 200 as a wiring terminal. In addition, the wiring on the probe card 208 side of the flexible flat cable 207 is widened so that the wiring pitch interval can be soldered to the circuit wiring terminals on the probe card 208.

また、ウエハステージ（図示せず）及び垂直型プローブ組立体２００は、Ｘ−Ｙ−Ｚ−θ方向の移動が可能である。また、垂直型プローブ組立体２００は、垂直型プローブ２０５を接続構造体２０６に設けられたフレキシブルフラットケーブル配線端子に位置決めして一括接触させた後は、そのウエハ検査が終わるまで動かす必要はない。ここで、接続構造体２０６は、フレキシブルフラットケーブル２０７の配線端子面を水平に上に向けて固定することによって垂直型プローブと接続するソケット機能を果たしている。なお、この接続構造体２０６の詳細についてはすでに提案済みであるのでここでは説明を省略する。  Further, the wafer stage (not shown) and the vertical probe assembly 200 can move in the XYZ-θ direction. Further, the vertical probe assembly 200 does not need to be moved until the wafer inspection is completed after the vertical probe 205 is positioned and brought into contact with the flexible flat cable wiring terminal provided in the connection structure 206. Here, the connection structure 206 fulfills a socket function for connecting to the vertical probe by fixing the wiring terminal surface of the flexible flat cable 207 horizontally upward. The details of the connection structure 206 have already been proposed, and the description thereof is omitted here.

この状態でウエハステージを移動させ、半導体チップの一つを垂直型プローブ組立体に位置合わせし、それぞれ複数のチップパッドと垂直型プローブ組立体の上部接触端子とを一括接触させる。これにより、狭ピッチ化された半導体チップとプローブカードとを電気的に接続することが可能となり、プローバ装置としての機能が大幅に向上したことによって半導体デバイスの高集積化に大きく貢献している。  In this state, the wafer stage is moved, one of the semiconductor chips is aligned with the vertical probe assembly, and a plurality of chip pads and the upper contact terminals of the vertical probe assembly are brought into contact with each other. As a result, it is possible to electrically connect the semiconductor chip and the probe card with a narrow pitch, and the function as a prober device has been greatly improved, thereby greatly contributing to the high integration of semiconductor devices.

上記したように、本発明者等が既に提案した垂直型プローブ組立体を用いたプローバ装置は、狭ピッチ化されたパッドピッチ、例えば４５μｍピッチの半導体チップに対しても測定が可能な装置である。しかも、プローブの組立に際し半田付けを用いることなく自動組立が可能であるため、低コストの多量生産が可能であり、また、チップパッドに対して垂直に一括接触できることから全てのプローブに対し均等に接触圧をコントロールできるなどの大きな利点が得られている。  As described above, the prober device using the vertical probe assembly already proposed by the present inventors is a device capable of measuring even a semiconductor chip with a narrowed pad pitch, for example, a 45 μm pitch. . Moreover, since automatic assembly is possible without using soldering when assembling the probes, low-cost mass production is possible, and since all the probes can be brought into contact with the chip pads vertically, they can be evenly applied to all probes. There are significant advantages such as control of contact pressure.

しかし、このプローバ装置においても、半導体ウエハ上に形成された複数の半導体チップを一個ずつ順に検査して行く装置であることには変わりなく、その都度ウエハステージを１チップずつ移動させる必要がある。一方、半導体ウエハは大口径化（例えば、直径３００ｍｍなど）が進み、半導体ウエハ上に形成される半導体チップの個数は数十から数百に及び、ますます高密度化されてきている。そのため、１枚の半導体ウエハの検査に要する時間はかなりのものとなり、ウエハステージを移動させずにウエハ上の全ての半導体チップに対し同時に検査を行うことができるマルチ配列の垂直型プローブ組立体（以下、これをマルチ配列垂直型プローブ組立体と言う）を備えたプローバ装置の要求が高まっている。しかし、例えば、パッド数１００個を有するチップが２００個形成されたウエハに対しては、マルチ配列垂直型プローブ組立体にとっては、１００×２００＝２００００本の信号配線が必要となり、これだけの本数の信号配線をマルチ配列垂直型プローブ組立体から効率よく引き出して外部の検査装置に接続させることは困難である。  However, this prober apparatus is also an apparatus that sequentially inspects a plurality of semiconductor chips formed on a semiconductor wafer one by one, and it is necessary to move the wafer stage one chip at a time. On the other hand, semiconductor wafers have become larger in diameter (for example, 300 mm in diameter), and the number of semiconductor chips formed on the semiconductor wafer has increased from tens to hundreds, and the density has been increased. Therefore, the time required for the inspection of one semiconductor wafer becomes considerable, and a multi-array vertical probe assembly (in which inspection can be performed simultaneously on all the semiconductor chips on the wafer without moving the wafer stage ( Hereinafter, there is an increasing demand for a prober apparatus equipped with a multi-array vertical probe assembly). However, for example, a wafer on which 200 chips having 100 pads are formed requires 100 × 200 = 20000 signal wirings for the multi-array vertical probe assembly. It is difficult to efficiently draw the signal wiring from the multi-array vertical probe assembly and connect it to an external inspection apparatus.

一方、マルチ配列垂直型プローブ組立体をバーンインテストに使用しようとすると、１２０℃程度の高温雰囲気に置かれるため、個別配列プローブ組立体によってチップ１個ずつ検査するときにはあまり問題にならなかった熱膨張の影響が大きくなり、シリコンウエハに形成されているパッドピッチと樹脂フィルム等の絶縁基板に植立している垂直型プローブのピッチとの間でピッチズレが発生するという問題がある。特に、ウエハの周辺部に行くに従って垂直型プローブのピッチズレが累積されて大きくなり、プロービングが不可能となる。  On the other hand, if the multi-array vertical probe assembly is to be used for a burn-in test, it is placed in a high-temperature atmosphere of about 120 ° C., so that thermal expansion that was not a problem when inspecting one chip at a time by the individual array probe assembly As a result, there is a problem that a pitch shift occurs between the pad pitch formed on the silicon wafer and the pitch of the vertical probe planted on an insulating substrate such as a resin film. In particular, as the distance from the periphery of the wafer increases, the pitch deviations of the vertical probes are accumulated and become larger, and probing becomes impossible.

近年、さらに高速化と大量一括処理が求められるに至り、例えば直径が１２インチのウエハ（直径３００ｍｍウエハ）上にある全てのパッドに同時に垂直型プローブの接触子が接触し、高周波に対応できるプローブ組立体が要求されている。この高速化に対しては、次の点が重要となる。
（１）電気容量を小さくすること。そのためには全体に対向するプローブの面積を小さくすること。
（２）テスト回路とウエハ上のパッド間の距離を極力短くすること。
（３）プローブ及び配線から発生する磁気干渉によるノイズを小さくすること。
（４）対向するプローブ接触子及び配線の距離が大きいこと。In recent years, there has been a demand for higher speed and mass processing. For example, a probe that can handle high frequencies by simultaneously contacting all pads on a 12 inch diameter wafer (300 mm diameter wafer) with a contact of a vertical probe. An assembly is required. The following points are important for this speeding up.
(1) To reduce the electric capacity. To do so, reduce the area of the probe facing the entire surface.
(2) To shorten the distance between the test circuit and the pad on the wafer as much as possible.
(3) To reduce noise due to magnetic interference generated from the probe and wiring.
(4) The distance between the opposing probe contact and wiring is large.

また、プローブ組立体からテスト回路への配線についても大量の本数が接続されることが要求されている。さらに、狭ピッチ化に伴い、また大面積をカバーして接触子とパッドが対向するため、接触子の高い配列精度も求められている。  Also, a large number of wires are required to be connected from the probe assembly to the test circuit. Furthermore, as the pitch is reduced, and the contact and the pad are opposed to each other so as to cover a large area, high arrangement accuracy of the contact is also required.

この配線の多数化と狭ピッチ化に対において、例えば２００パッドをチップが６００個配置されているウエハの接触子数は１２００００本と多数になるが、この本数の問題を解決するには、従来のプリント配線基板に、特許文献２に基づく方法を更に発展して適用することにより解決は可能と思われる。これに対して、フラットケーブルで描かれるピッチは３０μｍと狭ピッチになるが、この狭ピッチ化された接触子に対するときのテスト回路の配線にどのように対応するかが課題となっている。また、１２００００本の接触子それぞれに５ｇの接触力が作用したとすると、概略６００ｋｇの力がプローブ組立体全体に作用するが、機構部品の変形等に問題が発生し易い。  For example, the number of contacts of a wafer in which 600 chips are arranged with 200 pads is as large as 120,000 in the pair with the increase in the number of wirings and the narrowing of the pitch. It seems that a solution can be achieved by further developing and applying the method based on Patent Document 2 to the printed wiring board. On the other hand, the pitch drawn by the flat cable is as narrow as 30 μm, but how to cope with the wiring of the test circuit when the contact is narrowed is a problem. If a contact force of 5 g is applied to each of 120,000 contacts, a force of approximately 600 kg is applied to the entire probe assembly, but problems such as deformation of mechanical parts are likely to occur.

図３は従来のプローバ装置のシステム構成を示すブロック図である。図３において７０は専用テスタである。一般的に現在システムに使用している専用テスタ７０は大型で高価である。専用テスタ７０はチップ７２の検査に必要とする電気信号を発生しプローブカード７１を経由して前記チップ７２に入力する。入力した信号に対応したチップ７２からの信号をもとに専用テスタ検査を実行する。専用テスタ７０からプローブカード７１に至る信号線はチップ７２に入力される配線数が２００本前後である場合でも１１００本前後のであり、１１００本前後の配線により複数のパッド検査にも対応が可能となっている。ただしチップ７２の数が非常に多くなった場合、例えば３００個のチップに対応した場合は配線数が６００００本となり、専用テスタ７０の１１００本前後の配線から多数のチップに分配して信号を送ることは難しくなる。また、例え配線が可能としても、高速検査の為の多数配線対応が効果的でなくなる。従って図３に示す現在システムは限られた数のチップに同時にプローブが対応する場合に適応できる。
特開２００２−２９６２９７号公報 特開２００３−０７５５０３号公報 FIG. 3 is a block diagram showing a system configuration of a conventional prober apparatus. In FIG. 3, reference numeral 70 denotes a dedicated tester. Generally, the dedicated tester 70 currently used in the system is large and expensive. The dedicated tester 70 generates an electrical signal necessary for the inspection of the chip 72 and inputs it to the chip 72 via the probe card 71. A dedicated tester test is executed based on the signal from the chip 72 corresponding to the input signal. The number of signal lines extending from the dedicated tester 70 to the probe card 71 is around 1100 even when the number of wires input to the chip 72 is around 200, and a plurality of pads can be inspected with around 1100 wires. It has become. However, when the number of chips 72 becomes very large, for example, when 300 chips are supported, the number of wirings is 60000, and the signal is distributed to a large number of chips from about 1100 wirings of the dedicated tester 70. Things get harder. Even if wiring is possible, it is not effective to handle a large number of wirings for high-speed inspection. Therefore, the current system shown in FIG. 3 can be applied to the case where the probe corresponds to a limited number of chips simultaneously.
JP 2002-296297 A Japanese Patent Laid-Open No. 2003-075503

本発明は、これらの要求を満足するためになされたもので、電子デバイスの高集積化にともなってますます高密度化される半導体チップなどの回路の特性を検査するにあたり、複数のチップに対し一括して同時にプロービングテスト或いはバーンインテストができるように、垂直型プローブ組立体をマルチ配列構造とするとともに熱膨張問題及び信号配線問題を解決したプローバ装置及びこれに用いるプローブ組立体を提供することを目的とする。  The present invention has been made to satisfy these requirements. When testing the characteristics of a circuit such as a semiconductor chip that is increasingly densified as electronic devices are highly integrated, a plurality of chips are used. To provide a prober apparatus and a probe assembly used therefor, in which a vertical probe assembly has a multi-array structure and solves thermal expansion problems and signal wiring problems so that a probing test or a burn-in test can be performed simultaneously. Objective.

本発明プローバ装置は、半導体ウエハに設けられた複数の半導体チップのパッドに接触して電気接続を行う垂直型プローブをリボン状の樹脂フィルムに貼着支持してなるプローブ付フィルムを有し、前記垂直型プローブは樹脂フィルムの面に沿った方向に弾性変形可能に設けられ、前記垂直型プローブの一端を被検査半導体チップのパッドに接触させ、前記垂直型プローブの他端をテスタの配線端子に接触させて被検査半導体チップとテスタとの間で信号を送受信するようにしたことを特徴としている。  The prober apparatus of the present invention has a film with a probe formed by sticking and supporting a vertical probe that makes electrical connection by contacting pads of a plurality of semiconductor chips provided on a semiconductor wafer on a ribbon-like resin film, The vertical probe is elastically deformable in a direction along the surface of the resin film, one end of the vertical probe is brought into contact with a pad of a semiconductor chip to be inspected, and the other end of the vertical probe is used as a wiring terminal of the tester. Signals are transmitted and received between the semiconductor chip to be inspected and the tester by contacting them.

本発明は、被検査半導体チップに設けられた複数のパッドに接触させる複数の垂直型プローブを有し、被検査半導体チップとテスタとの間の電気接続を行うプローバ装置において、複数本の垂直型プローブを有する樹脂フィルムを複数枚並設させてなるＸ方向ユニット及びこのＸ方向ユニットに交差する方向に配置されるＹ方向ユニットをそれぞれ複数組有し、この複数組のＸ方向ユニット及びＹ方向ユニットを支持板上に格子状に配設して位置決め固定し、Ｘ方向ユニット及びＹ方向ユニットの各交差位置に配置される前記垂直型プローブを被検査半導体チップの全てのパッドに一括接触させて被検査半導体チップとテスタとの間で信号を送受信することを特徴としている。  The present invention relates to a prober device having a plurality of vertical probes that are brought into contact with a plurality of pads provided on a semiconductor chip to be inspected, and performing electrical connection between the semiconductor chip to be inspected and a tester. A plurality of sets of X-direction units and Y-direction units each having a plurality of sets of X-direction units and a plurality of Y-direction units arranged in a direction intersecting the X-direction units. Are arranged and fixed on the support plate in a grid pattern, and the vertical probes arranged at the crossing positions of the X-direction unit and the Y-direction unit are collectively brought into contact with all pads of the semiconductor chip to be inspected. Signals are transmitted and received between the inspection semiconductor chip and the tester.

本発明のプローブ組立体は、前記垂直型プローブが形成された複数組のＸ方向ユニット及びＹ方向ユニットの交差位置が、半導体ウエハに形成された被検査半導体チップの全てに対し一対一で対応し、Ｘ方向ユニットとＹ方向ユニットは交差位置において上下に異なる空間を占有し互いに干渉していないことを特徴としている。  In the probe assembly of the present invention, the intersection positions of a plurality of sets of X-direction units and Y-direction units on which the vertical probes are formed correspond one-to-one with all of the semiconductor chips to be inspected formed on the semiconductor wafer. The X-direction unit and the Y-direction unit occupy different spaces in the vertical direction at the intersection position and do not interfere with each other.

また、本発明のプローブ組立体は、前記樹脂フィルムがＸ方向樹脂フィルムとＹ方向樹脂フィルムとからなり、それぞれ弾性変形する湾曲部を有する垂直型プローブが樹脂フィルムの一面に貼り付けられた導箔をエッチングすることにより成形されていることを特徴としている。  In the probe assembly of the present invention, the resin film is composed of an X-direction resin film and a Y-direction resin film, and a vertical type probe having a curved portion that is elastically deformed is attached to one surface of the resin film. It is characterized by being formed by etching.

また、本発明のプローブ組立体は、前記樹脂フィルムの長手方向上辺から垂直型プローブの一端が突出して入力部を形成し、他端は第１の湾曲部を経て垂下し下辺から突出して出力部となる第２の湾曲部を形成したことを特徴としている。  In the probe assembly of the present invention, one end of the vertical probe protrudes from the upper side in the longitudinal direction of the resin film to form an input part, and the other end hangs down through the first curved part and protrudes from the lower side to output part. The second curved portion is formed.

また、本発明のプローブ組立体において、前記Ｘ及びＹ方向樹脂フィルムは、前記垂直型プローブの湾曲部で囲まれるように開けられた長穴と樹脂フィルム上辺とで形成される樹脂フィルム幅狭部の弾性変形によって、検査時に垂直型プローブの軸方向のばね復元力を有することを特徴としている。  Further, in the probe assembly of the present invention, the X and Y direction resin film is a resin film narrow portion formed by a long hole opened so as to be surrounded by the curved portion of the vertical probe and the upper side of the resin film. It is characterized by having a spring restoring force in the axial direction of the vertical probe at the time of inspection due to the elastic deformation.

また、本発明のプローブ組立体は、前記Ｘ方向ユニットとＹ方向ユニットを格子状に配設した時、Ｘ及びＹ方向樹脂フィルムからそれぞれ突出する垂直型プローブ先端部の高さが一致していることを特徴としている。  In the probe assembly of the present invention, when the X direction unit and the Y direction unit are arranged in a grid, the heights of the vertical probe tips protruding from the X and Y direction resin films are the same. It is characterized by that.

また、本発明のプローブ組立体において、前記樹脂フィルムの幅方向中央部には長手方向に沿って長穴が開けられ、前記垂直型プローブの湾曲部はこの長穴のほぼ半周を囲む様にＵ字状に形成されていることを特徴としている。  Further, in the probe assembly of the present invention, a long hole is formed along the longitudinal direction in the central portion in the width direction of the resin film, and the curved portion of the vertical probe is U-shaped so as to surround substantially a half circumference of the long hole. It is characterized by being formed in a letter shape.

また、本発明のプローブ組立体において、前記樹脂フィルムには丸穴が開けられ、この丸穴に丸棒を圧入して複数のプローブ付フィルムの位置決め及び固定を行うことを特徴としている。  In the probe assembly of the present invention, a round hole is formed in the resin film, and a round bar is press-fitted into the round hole to position and fix a plurality of films with a probe.

また、本発明のプローブ組立体において、前記丸棒は電気絶縁材料あるいは導電材料を電気絶縁材料で被覆した部材で構成されていることを特徴としている。  In the probe assembly according to the present invention, the round bar is formed of an electrically insulating material or a member obtained by coating a conductive material with an electrically insulating material.

また、本発明のプローブ組立体において、前記丸穴は垂直型プローブの入力部の近傍に設けられ、この近傍部分で垂直型プローブは丸穴の外周に沿って半円状に曲げられて被検査半導体チップのパッドと垂直型プローブとの接触力を支持し、一方、垂直型プローブの出力部はテスタの配線端子が接触して電気的に接続する第２の湾曲部で構成されていることを特徴としている。  In the probe assembly of the present invention, the round hole is provided in the vicinity of the input portion of the vertical probe, and the vertical probe is bent in a semicircular shape along the outer periphery of the round hole in the vicinity thereof. The contact force between the pad of the semiconductor chip and the vertical probe is supported, while the output portion of the vertical probe is composed of a second curved portion that is in contact with and electrically connected to the wiring terminal of the tester. It is a feature.

また、本発明のプローブ組立体は、前記出力部近傍で垂直型プローブの一部を突出させ、この突出部をＸ及びＹ方向ユニットの組付けを行うための支持板の溝に嵌合させてＸ及びＹ方向ユニットの位置決め及び固定を行うことを特徴としている。  In the probe assembly of the present invention, a part of the vertical probe protrudes in the vicinity of the output portion, and the protrusion is fitted into a groove of a support plate for assembling the X and Y direction units. The X and Y direction units are positioned and fixed.

また、本発明のプローブ組立体において、前記支持板は電気絶縁部材あるいは導電材料を電気絶縁材料で被覆した部材で構成されていることを特徴としている。  In the probe assembly according to the present invention, the support plate is formed of an electrically insulating member or a member obtained by coating a conductive material with an electrically insulating material.

また、本発明のプローブ組立体は、前記樹脂フィルムに開けられた丸棒挿通穴の左右対称位置に、垂直型プローブと電気導通機能を有しない垂直型プローブのダミーパターンを形成し、樹脂フィルムに加わる接触力を均等化したことを特徴としている。  In the probe assembly of the present invention, a dummy pattern of a vertical probe that does not have an electrical continuity function with a vertical probe is formed at a symmetrical position of a round bar insertion hole formed in the resin film, and the resin film is formed. It is characterized by equalizing the applied contact force.

また、本発明のプローブ組立体において、前記樹脂フィルムに開けた長穴を囲むようにして垂直型プローブの湾曲部が左右対称となるように一対の垂直型プローブが形成されていることを特徴としている。  The probe assembly according to the present invention is characterized in that a pair of vertical probes are formed so as to make the curved portion of the vertical probe symmetric with respect to a long hole opened in the resin film.

本発明のプローブ組立体は、前記垂直型プローブを一面側に形成した樹脂フィルムの反対面側に、前記垂直型プローブより大きい面積の湾曲部等を有する弾性変形部を持つグランドラインパターンが形成され、該グランドラインパターンは前記丸棒が圧入される樹脂フィルムに設けられた穴と同位置の穴を有して入力部からの接触力を支持し、前記垂直型プローブと樹脂フィルムとの結合力を介してグランドラインパターンの弾性変形部から出力部への力の伝達を可能とし、電気的には弾性変形部以外の部分でグランド接続していることを特徴としている。  In the probe assembly of the present invention, a ground line pattern having an elastic deformation part having a curved part having a larger area than the vertical probe is formed on the opposite side of the resin film on which the vertical probe is formed on one side. The ground line pattern has a hole at the same position as the hole provided in the resin film into which the round bar is press-fitted to support the contact force from the input unit, and the bonding force between the vertical probe and the resin film It is possible to transmit a force from the elastically deforming portion of the ground line pattern to the output portion via the wire, and electrically connected to the ground at a portion other than the elastically deforming portion.

また、本発明のプローブ組立体において、前記グランドラインパターンは垂直型プローブが形成された樹脂フィルムの一面側の反対面側に形成され、この反対面側に貼り付けられた導箔をエッチングすることにより成形されていることを特徴としている。  In the probe assembly of the present invention, the ground line pattern is formed on the opposite surface side of the one surface side of the resin film on which the vertical probe is formed, and the conductive foil attached to the opposite surface side is etched. It is characterized by being molded.

また、本発明のプローブ組立体において、前記グランドラインパターンは湾曲部を経て垂下し樹脂フィルムの下辺から突出し、この突出部の端部に設けた凸部をＸＹ方向ユニットの組付けを行うための支持板の溝に嵌合させてＸＹ方向ユニットの位置決め及び固定を行うことを特徴としている。  Further, in the probe assembly of the present invention, the ground line pattern hangs down through the curved portion and protrudes from the lower side of the resin film, and the convex portion provided at the end of the protruding portion is used for assembling the XY direction unit. The XY direction unit is positioned and fixed by being fitted into the groove of the support plate.

また、本発明のプローブ組立体において、前記グランドラインパターンは、反対面側に形成された垂直型プローブの湾曲部と重なる位置に、この湾曲部とほぼ同じ大きさの補助湾曲部を設けたことを特徴としている。  Further, in the probe assembly according to the present invention, the ground line pattern is provided with an auxiliary bending portion having substantially the same size as the bending portion at a position overlapping the bending portion of the vertical probe formed on the opposite surface side. It is characterized by.

また、本発明のプローブ組立体は、前記垂直型プローブを一面側に有し反対面側にグランドラインパターンを有するプローブ付フィルムを積層する際、隣接するプローブ付フィルム間に絶縁フィルムを介在させることを特徴としている。  In the probe assembly of the present invention, when a film with a probe having the vertical probe on one side and a ground line pattern on the opposite side is laminated, an insulating film is interposed between adjacent films with a probe. It is characterized by.

本発明のプローバ装置及びこれに用いるプローブ組立体は、プローブ付フィルムの入力部により近い位置で丸棒を圧入挿通することによって複数枚のプローブ付フィルムの位置決め及び固定ができるので、被測定チップのパッドと入力部との間のピッチずれを防ぐことができる。また、被測定チップのパッド配列に合わせてプローブ付フィルムの枚数や固定位置を任意に設定できる。また、丸棒を熱膨脹の小さい材料で形成すれば、バーンインテストに使用してもプローブ付フィルムの伸びを抑えることができるので、入力部におけるピッチずれが発生しない。また、プローブ付フィルムの組立の際は、複数枚を積層したユニットを一度で固定板に嵌めこむことができると同時に、出力部と配線端子との接触も同時に行われるので、プローブ組立体を容易に得ることができる。  The prober device of the present invention and the probe assembly used therefor can position and fix a plurality of films with a probe by press-fitting a round bar at a position closer to the input part of the film with a probe. A pitch shift between the pad and the input unit can be prevented. In addition, the number of the film with the probe and the fixed position can be arbitrarily set according to the pad arrangement of the chip to be measured. Further, if the round bar is made of a material having a small thermal expansion, the elongation of the film with the probe can be suppressed even when used in the burn-in test, so that the pitch shift does not occur in the input portion. Also, when assembling a film with a probe, a unit in which a plurality of layers are laminated can be fitted onto the fixing plate at the same time, and at the same time, the output part and the wiring terminal are simultaneously contacted, so that the probe assembly is easy. Can get to.

次に、本発明の実施の形態について説明する。図４は本発明の実施の形態に係るプローバ装置の多数配線対応及び高速化対応のシステム構成を示すブロック図である。図４において、７３は汎用のコンピュータを示し例えばパソコンである。７４は回路付きプローブカードであり、破線で示されている。回路付きプローブカード７４はインターフェース７５、テスト回路７６から成る。テスト回路７６は複数設けられ、それぞれ目的が異なるテストに対応して起動される。この複数のテスト回路７６は同一機能に限らない。７２は半導体チップである。汎用コンピュータ７３から個別ウエハ毎の検査情報がインターフェース７５に送られる。インターフェース７５はテスト回路７６にテスト内容を送信する。テスト回路７６はチップ７２に対応した検査情報をもち、検査時は必要信号をチップ７２に送る。またチップ７２からの検査結果情報を受け取り評価し、インターフェース７５を介して汎用コンピュータ７３に情報を送る。またテスト回路７６はチップ７２と１対１の関係を有し、チップ７２の有するパッド数と略同数のテスト回路７６から配線がチップ７２上のパッドに接続を可能にしている。  Next, an embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a block diagram showing a system configuration corresponding to multiple wirings and speeding up of the prober apparatus according to the embodiment of the present invention. In FIG. 4, reference numeral 73 denotes a general-purpose computer, for example, a personal computer. Reference numeral 74 denotes a probe card with a circuit, which is indicated by a broken line. The probe card with circuit 74 includes an interface 75 and a test circuit 76. A plurality of test circuits 76 are provided and activated in response to tests having different purposes. The plurality of test circuits 76 are not limited to the same function. Reference numeral 72 denotes a semiconductor chip. Inspection information for each individual wafer is sent from the general-purpose computer 73 to the interface 75. The interface 75 transmits the test contents to the test circuit 76. The test circuit 76 has inspection information corresponding to the chip 72 and sends a necessary signal to the chip 72 at the time of inspection. The test result information from the chip 72 is received and evaluated, and the information is sent to the general-purpose computer 73 via the interface 75. Further, the test circuit 76 has a one-to-one relationship with the chip 72, and wiring can be connected to the pads on the chip 72 from the test circuit 76 having approximately the same number of pads as the chip 72 has.

（実施の形態１）
次に、本発明の実施の形態１について図面を参照して詳細に説明する。図５は本発明の実施の形態１に係る被試験体（チップ）の斜視図で、図６は実施の形態１におけるプローブ付フィルムの正面図である。図５及び図６において、プローバ装置は、プローブ付フィルム１０１の要素が１つの垂直型プローブ１０２と１つ樹脂フィルム１０３からなる場合である。このプローブ付フィルム１０１の要素をいろいろの方向に配置することにより、メモリー関係のようなチップ１つに対して１または複数のラインのパッドに対応できる。すなわち、プローブ付フィルム１０１を紙面に向かって横に適当なピッチで複数積層配置し、さらに紙面に向かって奥行き方向に複数積層配列（ＸあるいはＹ方向ユニット）することによって複数ラインのパッドの配列に対応できる。ここでいうプローブとは電気的接続が弾性変形をともなって接触力をあたえるコンタクトのことであり、一般に言われるＬＳＩ回路検査用プローバにのみ使われるプローブに限定するものではない。同様にプローバ装置も電気的コンタクトを行う装置を示す。以下同じ。(Embodiment 1)
Next, Embodiment 1 of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 5 is a perspective view of a device under test (chip) according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a front view of the film with a probe according to the first embodiment. 5 and 6, the prober device is a case where the elements of the film 101 with a probe are composed of one vertical probe 102 and one resin film 103. By arranging the elements of the film 101 with the probe in various directions, it is possible to correspond to one or a plurality of lines of pads for one chip as in a memory relationship. That is, by arranging a plurality of films 101 with a probe at an appropriate pitch laterally toward the paper surface, and further arranging a plurality of layers in the depth direction (X or Y direction unit) toward the paper surface, a plurality of pads can be arranged. Yes. The probe referred to here is a contact that provides a contact force with an electrical deformation accompanied by elastic deformation, and is not limited to a probe that is generally used only for a prober for LSI circuit inspection. Similarly, a prober device indicates a device for making electrical contact. same as below.

図５において、符号６００はウエハを示す。６０１はウエハ内に配置されたチップで、６０２はチップ内に配列されたパッドである。以下に説明するプローブ付フィルム１０１は１つのチップ６０１内に１列に配列されたパッド６０２があるような場合の検査に適用すると特に有効である。本発明のプローブ付フィルム１０１は、半導体ウエハの検査のみならず、液晶の検査等にも同様の配列の検査を必要とする場合には有効である。  In FIG. 5, reference numeral 600 indicates a wafer. Reference numeral 601 denotes a chip arranged in the wafer, and reference numeral 602 denotes a pad arranged in the chip. The probe-provided film 101 described below is particularly effective when applied to an inspection in which there are pads 602 arranged in a row in one chip 601. The film 101 with a probe of the present invention is effective when not only inspection of a semiconductor wafer but also inspection of a liquid crystal or the like requires similar arrangement inspection.

図６は、垂直型プローブ１０２及び樹脂フィルム１０３に関連する部品の配置関係を示す。垂直型プローブ１０２はベリリウム銅などの導電性材料から成り、一方に被試験チップの電極パッドと接触する入力部５０１、入力変形部５０２、固定部５０３、出力変形部５０４、出力部５０５からなる。入力変形部５０２の輪郭に円弧を含んでいるが、入力部５０１と固定部５０３から離れたところに円弧部が存在することで大きい変形量が得られる。固定部５０３の円弧部及び樹脂フィルム１０３に開けられた穴１０８には絶縁性棒材あるいは表面が絶縁処理された丸棒１０４が挿入されており、入力部５０１にパッド６０２が接触したとき、固定部５０３が丸棒１０４に固定されているため丸棒１０４の動きによって入力変形部５０２が変形し、その復元力がパッド６０２と入力部５０１間の接触力となる。  FIG. 6 shows an arrangement relationship of components related to the vertical probe 102 and the resin film 103. The vertical probe 102 is made of a conductive material such as beryllium copper, and includes an input portion 501, an input deformation portion 502, a fixing portion 503, an output deformation portion 504, and an output portion 505 that are in contact with the electrode pads of the chip to be tested. Although the contour of the input deformation portion 502 includes an arc, a large amount of deformation can be obtained by the presence of the arc portion at a position away from the input portion 501 and the fixed portion 503. An insulating bar or a round bar 104 whose surface is insulated is inserted into the circular arc part of the fixing part 503 and the hole 108 formed in the resin film 103, and is fixed when the pad 602 contacts the input part 501. Since the part 503 is fixed to the round bar 104, the input deforming part 502 is deformed by the movement of the round bar 104, and the restoring force becomes the contact force between the pad 602 and the input part 501.

図６に示す垂直型プローブ１０２は、固定部５０３と出力変形部５０４に特徴がある。円弧状の固定部５０３には丸棒１０４が挿入されている。丸棒１０４は、樹脂フィルム１０３の上部張り出し部１１１に開けられた穴１０８に圧入状態で挿入されてプローブ付フィルム１０１を支持する構造となっている。支持点が樹脂フィルム１０３の上部にあるため、プローブ付フィルム１０１の反り等による入力部５０１の位置ずれを防止している。さらに、丸棒１０４は樹脂フィルム１０３と圧入により結合されているため、プローブ付フィルム１０１を積層した場合矢印Ａの方向の位置に精度よく組み立てられており、積層方向の位置ずれを発生しない。このプローブ付フィルム１０１を複数枚積層したものをＸ方向ユニットまたはＹ方向ユニットと称し、これらのユニットを単独あるいは格子状に組み立てたものをプローブ組立体と称している。特に、格子状に組み立てる場合は、後の図１４で示すようにＸ方向ユニットとＹ方向ユニットがぶつからない様に上部張り出し部１１１の高さを違えてある。  The vertical probe 102 shown in FIG. 6 is characterized by a fixing portion 503 and an output deformation portion 504. A round bar 104 is inserted into the arcuate fixing portion 503. The round bar 104 is inserted into a hole 108 formed in the upper projecting portion 111 of the resin film 103 in a press-fitted state to support the film 101 with a probe. Since the support point is on the upper part of the resin film 103, the position of the input unit 501 is prevented from being displaced due to warpage of the film 101 with the probe. Further, since the round bar 104 is bonded to the resin film 103 by press-fitting, when the probe-attached film 101 is laminated, the round bar 104 is accurately assembled at the position in the direction of the arrow A, and no positional deviation occurs in the lamination direction. A laminate of a plurality of films 101 with a probe is referred to as an X-direction unit or a Y-direction unit, and a unit obtained by assembling these units individually or in a lattice shape is referred to as a probe assembly. In particular, when assembling in a lattice shape, the height of the upper overhanging portion 111 is different so that the X-direction unit and the Y-direction unit do not collide as shown in FIG.

さらに、丸棒１０４が挿入された樹脂フィルム１０３は、その下部張出し部１１２で固定板１０５によって支持されている。固定板１０５は絶縁材あるいは表面が絶縁処理されており、その両面の対称位置にくぼみ状の係止溝１０９（紙面に垂直方向の溝）が設けられ、一方、垂直型プローブ１０２にはその一部を局部的に曲げ変形した突出部１１０ａを設け、突出部１１０ａを係止溝１０９に嵌合させることによって、入力部５０１の先端位置精度を高めると同時にプローブ１０１の組立を簡単に行えるようにしている。  Further, the resin film 103 in which the round bar 104 is inserted is supported by the fixing plate 105 at the lower overhanging portion 112. The fixing plate 105 has an insulating material or an insulating surface, and is provided with a concave locking groove 109 (a groove perpendicular to the paper surface) at a symmetrical position on both surfaces thereof. By providing a protruding portion 110a whose portion is locally bent and deformed and fitting the protruding portion 110a into the locking groove 109, the tip position accuracy of the input portion 501 is improved and the probe 101 can be easily assembled. ing.

また、実施の形態１では、垂直型プローブ１０２の左右対称となる位置に部分的にダミーパターン１０７ａおよび１０７ｂを設けている。ダミーパターン１０７ａはプローブ１０２との間で対称関係の力が作用することから、丸棒１０４の圧入挿入を安易にすると同時に固定部５０３の固定効果を高めるためのものである。同様に、ダミーパターン１０７ｂは突出部１１０ｂを備え、突出部１１０ａとともに支持板１０５を両側から挟み込んで均等に押圧するようにする。このように、ダミーパターン１０７ａ、１０７ｂを設けたことによってプローブ１０２との間で対称関係の力が作用することになり、プローブ１０１の安定した組立構造が得られる。  In the first embodiment, the dummy patterns 107a and 107b are partially provided at symmetrical positions of the vertical probe 102. The dummy pattern 107a is intended to enhance the fixing effect of the fixing portion 503 while facilitating the press-fitting insertion of the round bar 104 since a force having a symmetric relationship acts with the probe 102. Similarly, the dummy pattern 107b includes a protruding portion 110b, and the supporting plate 105 is sandwiched from both sides together with the protruding portion 110a so as to be pressed evenly. Thus, by providing the dummy patterns 107a and 107b, a symmetrical force is applied to the probe 102, and a stable assembly structure of the probe 101 is obtained.

さらに、固定板１０５には絶縁フィルムを介して配線端子１０６が貼り付けられていて、配線端子１０６の上方に垂直に伸びる配線の一端が出力部５０５と接触し電気的導通がなされる。出力変形部５０４にも湾曲部が含まれていて、配線端子１０６と接触すると変形し接触力が出力変形部５０４の復元力により発生する。この復元力により、出力変形部５０４が適当量変形した状態で配線端子１０６と出力部５０５が接触することになるため、安定した電気的接続が達成できる。本発明の実施の形態１において、出力変形部５０４に円弧が含まれる構造としたが特に弾性変形を発生させる手段形状については円弧部に限らなくてもよい。  Furthermore, the wiring terminal 106 is affixed to the fixing plate 105 via an insulating film, and one end of the wiring extending vertically above the wiring terminal 106 comes into contact with the output portion 505 to be electrically connected. The output deforming portion 504 also includes a curved portion. When the output deforming portion 504 comes into contact with the wiring terminal 106, the output deforming portion 504 is deformed and a contact force is generated by the restoring force of the output deforming portion 504. With this restoring force, the wiring terminal 106 and the output unit 505 come into contact with each other in a state where the output deforming unit 504 is deformed by an appropriate amount, so that stable electrical connection can be achieved. In the first embodiment of the present invention, the output deformation portion 504 has a structure including an arc. However, the shape of the means for generating elastic deformation is not limited to the arc portion.

上述のように、樹脂フィルム１０３の表面には垂直型プローブ１０２とダミーパターン１０７ａおよび１０７ｂが貼り付けられている。また、プローブ１０２にある入力変形部５０２の変形動作を妨げることのないように、入力変形部５０２の内側に矩形状の長穴５０６が開けられている。樹脂フィルム１０３に長穴５０６が開けられていることによって、入力変形部５０２が変形したとき、樹脂フィルム１０３に発生する皴等が少なくなる。また固定部５０３の丸棒１０４の挿入位置に、丸棒１０４の径と同程度の径で圧入可能な穴１０８が開けられている。  As described above, the vertical probe 102 and the dummy patterns 107 a and 107 b are attached to the surface of the resin film 103. Further, a rectangular slot 506 is formed inside the input deformation portion 502 so as not to hinder the deformation operation of the input deformation portion 502 in the probe 102. Since the long hole 506 is formed in the resin film 103, when the input deformation portion 502 is deformed, wrinkles and the like generated in the resin film 103 are reduced. In addition, a hole 108 that can be press-fitted with a diameter similar to the diameter of the round bar 104 is formed at the insertion position of the round bar 104 of the fixing portion 503.

例えば、実施の形態１の垂直型プローブを用いたＬＳＩ回路検査の過程で、チップ６０１のパッド６０２が下側に移動して入力部５０１と接触し、さらにパッド６０２と入力部５０１との間に適切な接触力が作用するまで移動を続け、同時に入力部５０１も下方に移動する。このとき入力変形部５０２は変形している。接触力が作用し入力変形部５０２の復元力が作用しているとき固定部５０３を介して丸棒１０４を押し下げる力が作用する。この力は、固定板１０５の係止溝１０９で受け止められるとともに矩形状の長穴５０６の変形によって吸収される。また接触力が作用したとき、係止溝１０９に接触力による右方向に作用する力のベクトルが存在するが、樹脂フィルム１０３に垂直型プローブ１０２が貼り付けられているので特に問題が発生しない。  For example, in the process of the LSI circuit inspection using the vertical probe according to the first embodiment, the pad 602 of the chip 601 moves downward to come into contact with the input unit 501, and further between the pad 602 and the input unit 501. The movement continues until an appropriate contact force is applied, and at the same time, the input unit 501 moves downward. At this time, the input deforming unit 502 is deformed. When the contact force is applied and the restoring force of the input deforming portion 502 is acting, a force for pushing down the round bar 104 is applied via the fixing portion 503. This force is received by the locking groove 109 of the fixing plate 105 and is absorbed by the deformation of the rectangular slot 506. Further, when a contact force is applied, a force vector acting in the right direction due to the contact force exists in the locking groove 109, but no particular problem occurs because the vertical probe 102 is attached to the resin film 103.

以上説明した通り、プローブ付フィルム１０１が固定板１０５に固定されると同時に出力部５０５が配線端子１０６に接触し、また、固定部５０３が樹脂フィルム１０３の上方部で丸棒１０４によって固定された状態でパッド６０２と入力部５０１が接触力を伴いながら接触するようにしたので、パッド６０２と配線端子１０６との間で良好な電気的導通が得られる。  As described above, the output film 505 is in contact with the wiring terminal 106 at the same time that the film 101 with the probe is fixed to the fixing plate 105, and the fixing part 503 is fixed by the round bar 104 at the upper part of the resin film 103. Since the pad 602 and the input unit 501 are in contact with each other with a contact force in the state, good electrical conduction can be obtained between the pad 602 and the wiring terminal 106.

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について図面を参照して詳細に説明する。図７は本発明の実施の形態２に係る被試験体（チップ）の斜視図で、図８は実施の形態２におけるプローブ付フィルムの側面図である。本実施の形態２は、基本的なプローブ付フィルム１０１の要素が２つの垂直型プローブ１０２と１つ樹脂フィルム１０３からなる場合である。このプローブ付フィルム１０１の要素をいろいろな方向に配置することにより、近接する２列配列、対向する２列配列、ＡＳＩＣやロッジク等、パッド６０２を矩形形状に配列したチップ６０１に対応できる。(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 7 is a perspective view of a device under test (chip) according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a side view of the film with a probe according to the second embodiment. The second embodiment is a case where the basic film 101 with a probe is composed of two vertical probes 102 and one resin film 103. By arranging the elements of the film 101 with a probe in various directions, it is possible to deal with a chip 601 in which pads 602 are arranged in a rectangular shape, such as two adjacent rows, two opposite rows, an ASIC, a lodge, or the like.

図８は、左右２つの垂直型プローブ１０２同士を向かい合わせた状態で対称配置した場合の構造を示す。左側の垂直型プローブ１０２は実施の形態１で説明したダミーパターン１０７ａ、１０７ｂと置き替わった状態で配置されていて、左右２つの入力部５０１、５０１は隣接する２つのチップの左側と右側のパッド６０２と対向している。  FIG. 8 shows a structure in the case where the two vertical probes 102 on the left and right sides are arranged symmetrically with each other facing each other. The left vertical probe 102 is arranged in a state where the dummy patterns 107a and 107b described in the first embodiment are replaced, and the two left and right input portions 501 and 501 are pads on the left and right sides of two adjacent chips. Opposite to 602.

このプローブ付フィルム１０１の要素をいろいろの方向（例えばＸ、Ｙ方向）に配置することにより、メモリー関係のようなチップ１つに対して１または複数のラインのパッドに対応できる。すなわち、プローブ付フィルム１０１を紙面の左右方向に適当なピッチで複数配置し、さらに紙面に向かって垂直方向に複数積層配列することによって複数ラインのパッドの配列に対応できる。さらに、略同様の配列を直交して配列することにより、残された矩形状配列の２辺のパッドに対向できるため、前記したＡＳＩＣやロッジク等のパッド６０２に対向する矩形形状に配列したチップ６０１にも対応できる。また、固定板１０５の両側に配線端子１０６があり、左右２つの垂直型プローブ１０２の電気導通を可能にしている。  By disposing the elements of the film 101 with a probe in various directions (for example, X and Y directions), it is possible to correspond to one or a plurality of lines of pads for one chip like a memory. That is, a plurality of lines of pads 101 can be accommodated by arranging a plurality of films 101 with a probe at an appropriate pitch in the left-right direction of the paper, and by arranging a plurality of layers in the vertical direction toward the paper. Further, by arranging substantially the same arrangement orthogonally, the remaining two sides of the rectangular array can be opposed to the pads, so that the chips 601 arranged in a rectangular shape facing the pads 602 such as the above-described ASIC or logistic. Can also be supported. In addition, wiring terminals 106 are provided on both sides of the fixed plate 105 to allow electrical conduction between the two left and right vertical probes 102.

本実施の形態２における垂直型プローブ１０２の入力部５０１、入力変形部５０２、固定部５０３、出力変形部５０４、出力部５０５の機能は実施の形態１と略同じである。従って、実施の形態２における２つの入力部５０１の配列と固定板１０５を挟んで存在する２つの配線端子１０６は隣接するチップ６０１に対応し、矩形配列型のパッド配列の電気導通を可能とするための有効な配列である。  The functions of the input unit 501, input deformation unit 502, fixing unit 503, output deformation unit 504, and output unit 505 of the vertical probe 102 in the second embodiment are substantially the same as those in the first embodiment. Therefore, the arrangement of the two input portions 501 in the second embodiment and the two wiring terminals 106 existing between the fixing plate 105 correspond to the adjacent chips 601 and enable electrical conduction of the rectangular arrangement type pad arrangement. Is an effective array for.

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について図面を参照して詳細に説明する。図９は本実施の形態３に係るプローブ付フィルム６０３の正面図、図１０はそのプローブ付フィルム６０３の側面図、図１１はグランドラインパターン６０４の正面図、図１２は樹脂フィルム６０５の正面図である。本実施の形態３は、検査の高速化に対応するためのものである。なお、対応するチップは実施の形態１と同様、このプローブ付フィルム６０３の要素をいろいろの方向に配置することによりメモリー関係の様なチップ１つに対して１または複数のラインのパッドを有するチップ配列に対応できる。また、本実施の形態３での配線端子及び固定板は、実施の形態１で説明した配線端子１０６及び固定板１０５と略同様の原理及び機能のもとで適用可能であるため、本実施の形態での説明を省略する。(Embodiment 3)
Next, a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 9 is a front view of the film with probe 603 according to the third embodiment, FIG. 10 is a side view of the film with probe 603, FIG. 11 is a front view of the ground line pattern 604, and FIG. 12 is a front view of the resin film 605. It is. The third embodiment is for coping with an increase in inspection speed. As in the first embodiment, the corresponding chip is a chip having one or a plurality of lines of pads for one chip having a memory relationship by arranging the elements of the film with probe 603 in various directions. Can handle arrays. In addition, the wiring terminal and the fixing plate in the third embodiment can be applied under the same principle and function as the wiring terminal 106 and the fixing plate 105 described in the first embodiment. Description in the form is omitted.

一般に長方形断面の断面２次モーメントの大きい材料形状を利用して、接触力を確保しようとすると材料の幅（紙面の上下方向での寸法）が大きくなる。このことは、厚み方向（紙面に垂直方向）に垂直型プローブ６０６を有する樹脂フィルム６０５を多数積層すると電気容量が大きくなり高速化に逆行する。一方、垂直型プローブ６０６は適当な接触力を必要としている。本実施の形態３は、図９に示すように、垂直型プローブ６０６の材料幅を小さくしながら接触力を得るもので、接触力に関係する要素はグランドラインパターン６０４が関与し、電気導通に関係する要素は垂直型プローブ６０６が対応する方法である。なお、垂直型プローブ６０６とグランドラインパターン６０４との間には樹脂フィルム６０５が介在し、２つの部材である垂直型プローブ６０６とグランドラインパターン６０４は、図１１に示すように機械的に接触力が伝達される部分Ｋで結合しながら電気的には絶縁状態を可能にしている。図１１はグランドラインパターン６０４の形状を示す正面図である。  In general, if a material shape having a large section moment of inertia of a rectangular section is used to secure a contact force, the width of the material (dimension in the vertical direction of the paper surface) increases. This means that if a large number of resin films 605 having vertical probes 606 are stacked in the thickness direction (perpendicular to the paper surface), the electric capacity increases and this is contrary to the increase in speed. On the other hand, the vertical probe 606 requires an appropriate contact force. In the third embodiment, as shown in FIG. 9, the contact force is obtained while reducing the material width of the vertical probe 606, and the element related to the contact force is related to the ground line pattern 604, which is electrically connected. The relevant element is the method to which the vertical probe 606 corresponds. A resin film 605 is interposed between the vertical probe 606 and the ground line pattern 604, and the vertical probe 606 and the ground line pattern 604, which are two members, mechanically contact each other as shown in FIG. Is electrically insulated while being coupled at the portion K where the signal is transmitted. FIG. 11 is a front view showing the shape of the ground line pattern 604.

また、図９には、樹脂フィルム６０５の表面側にある垂直型プローブ６０６が実線で描かれ、裏面側にあるグランドラインパターン６０４が点線で描かれている。この垂直型プローブ６０６において、６０７は入力部、６０８は入力変形部、６０９は固定部、６１０は出力変形部、６１１は出力部である。垂直型プローブ６０６の主な機能は、実施の形態１（図６）で説明した垂直型プローブ１０２とほぼ同じ構造で、また、その機能もほぼ同じである。ただし、入力部６０７の丸棒１０４からの距離が小さい点で異なっている。また、入力部６０７の中腹で樹脂フィルム６０５を介してグランドラインパターン６０４と機械的に結合している（図１１）。すなわち、グランドラインパターン６０４の表面はフィルム６０５と機械的に結合していて、垂直型プローブ６０６は入力部６０７と固定部６０９近傍とで機械的に結合している。  In FIG. 9, the vertical probe 606 on the front surface side of the resin film 605 is drawn with a solid line, and the ground line pattern 604 on the back surface side is drawn with a dotted line. In this vertical probe 606, 607 is an input unit, 608 is an input deformation unit, 609 is a fixing unit, 610 is an output deformation unit, and 611 is an output unit. The main function of the vertical probe 606 is substantially the same as that of the vertical probe 102 described in the first embodiment (FIG. 6), and the function is also substantially the same. However, the difference is that the distance from the round bar 104 of the input unit 607 is small. Further, it is mechanically coupled to the ground line pattern 604 through the resin film 605 in the middle of the input unit 607 (FIG. 11). That is, the surface of the ground line pattern 604 is mechanically coupled with the film 605, and the vertical probe 606 is mechanically coupled with the input unit 607 and the vicinity of the fixed unit 609.

また、実施の形態１と異なる点は、グランドラインパターン６０４の一部を下方に延長して一対の固定部Ｂを形成し、固定部Ｂのそれぞれの下端部には突起部Ａを設け、この突起部Ａを固定板１０５の係止溝１０９（凹部）に両側から嵌合させてプローブ付フィルム６０３のユニットを組み立てるようにしたことである。すなわち、実施の形態１では突起部Ａを垂直型プローブ６０６に設けた構造であったのに対し、本実施の形態３では幅広でかつ変形可動部を持たないグランドラインパターン６０４に突起部Ａを設けることによって、組立強度の向上を図るようにしている。これにより、垂直型プローブ６０６の機能は入力部６０７から出力部６１１に至る電気信号の導通のみとなり、プローブ付フィルム６０３のユニット組立強度の維持には関与しなくて済むのでプローブの線幅をより微細な構造とすることができる。  Further, the difference from the first embodiment is that a part of the ground line pattern 604 is extended downward to form a pair of fixing portions B, and a protrusion A is provided at each lower end portion of the fixing portion B. The protrusion A is fitted into the locking groove 109 (recessed portion) of the fixing plate 105 from both sides to assemble the unit of the film with probe 603. That is, in the first embodiment, the protruding portion A is provided on the vertical probe 606, whereas in the third embodiment, the protruding portion A is provided on the ground line pattern 604 which is wide and has no deformable movable portion. By providing it, the assembly strength is improved. As a result, the vertical probe 606 functions only to conduct electrical signals from the input unit 607 to the output unit 611 and does not need to be involved in maintaining the unit assembly strength of the film 603 with the probe. A fine structure can be obtained.

本実施の形態３において、パッド６０２（図５）が下方に移動して入力部６０７を押し下げたとき、図１１に示す斜線の部分Ｋは、垂直型プローブ６０６とグランドラインパターン６０４、及び樹脂フィルム６０５が一体となって同一の動きをする。接触力として作用する力は、グランドラインパターン６０４の入力変形部６１２と垂直型プローブ６０６の入力変形部６０８との、それぞれの変形によって生ずる復元力の和に略等しい。ただし、本実施の形態３においては、上述の通り、断面２次モーメントが小さい垂直型プローブ６０６の入力変形部６０８には小さい応力で対応可能にしているため、接触力は、グランドラインパターン６０４の入力変形部６１２が垂直型プローブ６０６の入力変形部６０８の外側にあっても、断面２次モーメントに関与する材料幅の影響が大であるため、グランドラインパターン６０４の復元力によって略生ずることになる。このことは垂直型プローブ６０６が小型化できると同時に、入力部６０７の大きい上下動作と最適な接触力を得ることを可能にする。  In the third embodiment, when the pad 602 (FIG. 5) moves downward and pushes down the input unit 607, the hatched portion K shown in FIG. 11 is the vertical probe 606, the ground line pattern 604, and the resin film. 605 unites and performs the same movement. The force acting as the contact force is substantially equal to the sum of the restoring forces generated by the respective deformations of the input deformation portion 612 of the ground line pattern 604 and the input deformation portion 608 of the vertical probe 606. However, in the third embodiment, as described above, the input deforming portion 608 of the vertical probe 606 having a small cross-sectional second moment can be handled with a small stress. Even if the input deforming portion 612 is outside the input deforming portion 608 of the vertical probe 606, the influence of the material width related to the second moment of the cross section is large, so that it is substantially caused by the restoring force of the ground line pattern 604. Become. This allows the vertical probe 606 to be miniaturized, and at the same time, allows the input unit 607 to move up and down and obtain an optimum contact force.

また、パッド６０２（図５）と接触する入力部６０７の先端部分のみ広くすること、あるいは狭くすることは、部分エッチング技術または部分メッキ技術によって可能であるので、要求される使用情況に合わせて適宜使い分けすることで技術的目標が達成可能である。  Further, widening or narrowing only the front end portion of the input portion 607 in contact with the pad 602 (FIG. 5) can be performed by a partial etching technique or a partial plating technique. Technical goals can be achieved through proper use.

図１０は図９の右側面図で、垂直型プローブ６０６の一方の面に樹脂フィルム６０５が、他方の面に絶縁フィルム６１４（図１３に示す）が貼り付けられている。また、グランドラインパターン６０４の一方の表面が樹脂フィルム６０５に貼り付けられている。前記したように入力部６０７に加えられた接触力は、図１０に矢印Ｆで示すような力の伝達であり、丸棒１０４によってその接触力が支えられている。すなわち、プローブ６０６の入力部６０７に加えられた接触力（矢印Ｆ）はプローブ６０６から樹脂フィルム６０５及びグランドラインパターン６０４へ伝達され（図１０の矢印Ｆ１）、図９に示す垂直型プローブ６０６の変形部６０８およびグランドラインパターン６０４の変形部６１２が樹脂フィルム６０５とともに弾性変形することにより支持される。電気信号の導通については、垂直型プローブ６０６の入力部６０７に入力された電気信号は、垂直型プローブ６０６を通って伝達される（図１０の矢印Ｆ２）。  FIG. 10 is a right side view of FIG. 9. A resin film 605 is attached to one surface of the vertical probe 606, and an insulating film 614 (shown in FIG. 13) is attached to the other surface. One surface of the ground line pattern 604 is attached to the resin film 605. As described above, the contact force applied to the input unit 607 is transmission of force as indicated by an arrow F in FIG. 10, and the contact force is supported by the round bar 104. That is, the contact force (arrow F) applied to the input portion 607 of the probe 606 is transmitted from the probe 606 to the resin film 605 and the ground line pattern 604 (arrow F1 in FIG. 10), and the vertical probe 606 shown in FIG. The deformation portion 608 and the deformation portion 612 of the ground line pattern 604 are supported by elastic deformation together with the resin film 605. Regarding electrical signal conduction, the electrical signal input to the input unit 607 of the vertical probe 606 is transmitted through the vertical probe 606 (arrow F2 in FIG. 10).

図１１において、丸棒１０４は、グランドラインパターン６０４の張出し部６１５に開けた切り欠き穴６１６と圧入嵌合している。入力変形部６１２の突出部６１７と左側の突出部６１８は、複数パターンを決められたピッチで左右に配列したとき、それぞれが接続する部分となる。従って、グランドラインパターン６０４は全てが配線のグランドと接続されなくても適当な箇所でグランド接続することが可能である。例えば入力変形部６１２と類似の端子をグランド接続が必要な箇所のみに配置すればグランド接続が可能となる。図１１では簡単に推定できる範囲であるため図示を省略する。  In FIG. 11, the round bar 104 is press-fitted into a notch hole 616 formed in the overhanging portion 615 of the ground line pattern 604. The protruding portion 617 and the left protruding portion 618 of the input deformable portion 612 are connected portions when a plurality of patterns are arranged on the left and right at a determined pitch. Therefore, even if the ground line pattern 604 is not all connected to the ground of the wiring, it can be grounded at an appropriate place. For example, if a terminal similar to the input deforming unit 612 is disposed only in a place where ground connection is required, ground connection is possible. In FIG. 11, since it is the range which can be estimated easily, illustration is abbreviate | omitted.

図１２は図９における樹脂フィルム６０５の形状を示す。この樹脂フィルム６０５は、実施の形態１の機能と略同一の機能を有し、さらに垂直型プローブ６０６及びグランドラインパターン６０４とが夫々Ｋで示す部分で機械的に結合している。なお、樹脂フィルム６０５には、実施の形態１の長穴５０６に相当する長穴６１３と、同じく穴１０８に相当し丸棒１０４が貫通する穴６１９が設けられている。  FIG. 12 shows the shape of the resin film 605 in FIG. The resin film 605 has substantially the same function as that of the first embodiment, and the vertical probe 606 and the ground line pattern 604 are mechanically coupled to each other at a portion indicated by K. The resin film 605 is provided with a long hole 613 corresponding to the long hole 506 of the first embodiment and a hole 619 corresponding to the hole 108 and through which the round bar 104 passes.

図１３は、図１０に示すように垂直型プローブ６０６に貼り付けられた絶縁フィルム６１４を示す。この絶縁フィルム６１４は、図９に示すプローブ付フィルム６０３が厚み方向に複数配列されたとき、それぞれが絶縁状態であることが必要である。この絶縁フィルム６１４を、入力部６０７がパッド６０２（図５）と接触する近傍及び出力部６１１が配線端子６２０と接触する近傍を除いて、垂直型プローブ６０６を囲い込むように貼り付けることにより、それぞれの垂直型プローブ６０６は電気的に独立した構造になる。なお、絶縁フィルム６１４には、樹脂フィルム６０５の長穴６１３に対応して長穴６２１と丸棒１０４が貫通する穴６１９が設けられている。  FIG. 13 shows the insulating film 614 affixed to the vertical probe 606 as shown in FIG. When a plurality of films with probes 603 shown in FIG. 9 are arranged in the thickness direction, each of the insulating films 614 needs to be in an insulating state. By sticking this insulating film 614 so as to surround the vertical probe 606 except for the vicinity where the input portion 607 contacts the pad 602 (FIG. 5) and the vicinity where the output portion 611 contacts the wiring terminal 620, Each vertical probe 606 has an electrically independent structure. Note that the insulating film 614 is provided with a hole 619 through which the long hole 621 and the round bar 104 pass, corresponding to the long hole 613 of the resin film 605.

（実施の形態４）
次に図１４を用いて実施の形態４について説明する。図１４はプローブをＸＹ方向に組み合わせたプローブ組立体の一部を示す斜視図である。図１４に示すように、プローブ組立体７０３はＸ方向プローブ７０３ａとＹ方向プローブ７０３ｂで構成される。図ではＸＹ方向ともプローブは１枚ずつしか描かれていないが、実際は被検査チップのパッド数に応じて積層数をユニットとして設定することはもちろんである。(Embodiment 4)
Next, Embodiment 4 will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a perspective view showing a part of a probe assembly in which probes are combined in the XY directions. As shown in FIG. 14, the probe assembly 703 includes an X direction probe 703a and a Y direction probe 703b. In the drawing, only one probe is drawn in each of the XY directions, but in actuality, the number of stacked layers is of course set as a unit according to the number of pads of the chip to be inspected.

Ｘ方向プローブ７０３ａとＹ方向プローブ７０３ｂは、それぞれ樹脂フィルム７０５の一面に垂直型プローブ７０４が貼り付けられ、反対面にグランドラインパターン７０６が貼りつけられた３層構造に形成されている。本実施の形態では３層構造としたが、グランドラインパターンを設けない２層構造を用いてもよい。Ｘ方向プローブ７０３ａとＹ方向プローブ７０３ｂとの違いは、組み立てた時に交差位置でぶつからない様に樹脂フィルム７０５の高さ位置を互いにずらしてあることである。また、組立構造においても丸棒１０４ａ、１０４ｂを挿入する構造、支持板（図示せず）に嵌合させる構造において、前記実施の形態と同じである。  Each of the X direction probe 703a and the Y direction probe 703b is formed in a three-layer structure in which a vertical probe 704 is attached to one surface of a resin film 705 and a ground line pattern 706 is attached to the opposite surface. Although a three-layer structure is used in this embodiment mode, a two-layer structure without a ground line pattern may be used. The difference between the X direction probe 703a and the Y direction probe 703b is that the height positions of the resin films 705 are shifted from each other so that they do not collide at the crossing position when assembled. Further, the assembly structure is the same as that of the above embodiment in the structure for inserting the round bars 104a and 104b and the structure for fitting to the support plate (not shown).

図１５はプローブ組立体７０３を一面側から見た斜視図である。樹脂フィルム７０５の一面に垂直型プローブ７０４が形成され、プローブ組立体７０３が支持板７１０に嵌めこまれた状態を示している。垂直型プローブ７０４は入力部７０１から出力部７０２に至る間の３個所に、変形部７０７、上部変形部７０８、下部変形部７０９を設けている。  FIG. 15 is a perspective view of the probe assembly 703 viewed from one side. A vertical probe 704 is formed on one surface of the resin film 705, and the probe assembly 703 is fitted into the support plate 710. The vertical probe 704 is provided with a deforming portion 707, an upper deforming portion 708, and a lower deforming portion 709 at three positions between the input portion 701 and the output portion 702.

図１６は垂直型プローブ７０４のパターン形状を示す正面図である。図７で示したチップの２列パッドに適応できる様に、左右対称に配置されている。この垂直型プローブ７０４の特徴は、中央部の大きな変形部７０７のほかに、入力部７０１の近傍に上部変形部７０８を設け、出力部７０２の近傍に下部変形部７０９を設けたことである。これにより、変形部に加わる接触力を分散させることができる。  FIG. 16 is a front view showing the pattern shape of the vertical probe 704. They are arranged symmetrically so that they can be adapted to the two-row pads of the chip shown in FIG. The vertical probe 704 is characterized in that, in addition to the large deformation portion 707 at the center, an upper deformation portion 708 is provided in the vicinity of the input portion 701, and a lower deformation portion 709 is provided in the vicinity of the output portion 702. Thereby, the contact force added to a deformation | transformation part can be disperse | distributed.

図１７はグランドラインパターン７０６のパターン形状を示す正面図である。このグランドラインパターン７０６の特徴は、大きな変形部７１１の途中に補助グランドラインパターン７１２を設けたことである。この補助グランドラインパターン７１２の位置は、反対面側に設けた垂直型プローブ７０４とは樹脂フィルムをはさんで表裏関係にあり、入力部に加わる接触力を表裏両面で均等に受けることができるため、樹脂フィルムの反りを押さえることができる。また、グランドラインパターン７０６には、丸棒が圧入される切り欠き穴７１３を有する張出し部７１５、支持板が嵌る突起部７１４を有する張出し部７１６が設けられている。また、変形部７１１から左右に伸びる突出部６１７、６１８は、図１１と同様に隣接するグランドラインパターンの接続個所となる。  FIG. 17 is a front view showing the pattern shape of the ground line pattern 706. A feature of the ground line pattern 706 is that an auxiliary ground line pattern 712 is provided in the middle of the large deformed portion 711. The position of the auxiliary ground line pattern 712 is in the front and back relationship with the vertical probe 704 provided on the opposite surface side across the resin film, so that the contact force applied to the input portion can be equally received on both the front and back surfaces. The warp of the resin film can be suppressed. Further, the ground line pattern 706 is provided with an overhang portion 715 having a notch hole 713 into which a round bar is press-fitted, and an overhang portion 716 having a projection portion 714 into which a support plate is fitted. Further, the projecting portions 617 and 618 extending from the deformation portion 711 to the left and right serve as connection portions of adjacent ground line patterns as in FIG.

図１８は一面側に垂直型プローブ、裏面側にグランドラインパターンを形成するための樹脂フィルム７０５の外形形状を示す正面図である。丸棒が通る穴７１７を有する張出し部７１８、支持板が嵌る突起部７１９を有する張出し部７２０が設けられている。また、中央部には長穴７２１が開けられており、接触圧力による歪を吸収する構造となっている。  FIG. 18 is a front view showing the outer shape of a resin film 705 for forming a vertical probe on one side and a ground line pattern on the back side. An overhang portion 718 having a hole 717 through which the round bar passes and an overhang portion 720 having a projection 719 into which the support plate fits are provided. In addition, a long hole 721 is formed in the central portion, and has a structure that absorbs strain due to contact pressure.

図１９は、図９のような３層のプローブ付フィルムを複数積層した場合に、隣り合う垂直型プローブ同士の電気的絶縁を確保するために間にはさむ絶縁フィルム７２２を示す正面図である。外形形状は図１８で示した樹脂フィルム７０５と全く同形状にしたが、絶縁性さえ確保できれば同形状にする必要はなく、厚さも樹脂フィルム７０５の５μｍ程度に対し２μｍ程度で充分である。ただし、丸棒が通る穴７１７は圧入ができる穴径が必要である。  FIG. 19 is a front view showing an insulating film 722 that is sandwiched in order to ensure electrical insulation between adjacent vertical probes when a plurality of three-layer films with probes as shown in FIG. 9 are stacked. The outer shape is exactly the same as that of the resin film 705 shown in FIG. 18, but it is not necessary to have the same shape as long as insulation can be ensured, and a thickness of about 2 μm is sufficient with respect to about 5 μm of the resin film 705. However, the hole 717 through which the round bar passes requires a hole diameter that allows press-fitting.

本発明によれば、大口径の半導体ウエハに形成された全ての半導体チップに対し一括してプロービングテストが可能であるとともに、位置決め精度に優れ、また、組立が容易なプローバ装置を提供することができる。  According to the present invention, it is possible to provide a prober apparatus which can perform a probing test on all semiconductor chips formed on a large-diameter semiconductor wafer at the same time, has excellent positioning accuracy, and can be easily assembled. it can.

従来の垂直型プローブ組立体を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the conventional vertical type probe assembly. 従来のプローバ装置の概略構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the conventional prober apparatus. 従来のプローバ装置のシステム構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the system configuration | structure of the conventional prober apparatus. 本発明のプローバ装置に係るシステム構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the system configuration | structure which concerns on the prober apparatus of this invention. 本発明の実施の形態１に係る半導体チップの斜視図である。1 is a perspective view of a semiconductor chip according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態１を示す正面図である。It is a front view which shows Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態２に係る半導体チップの斜視図である。It is a perspective view of the semiconductor chip which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態２を示す正面図である。It is a front view which shows Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態３を示す正面図である。It is a front view which shows Embodiment 3 of this invention. 図９の側面図で、接触力及び電気信号の伝達経路を示す図である。FIG. 10 is a side view of FIG. 9 and shows a transmission path of contact force and electrical signal. 本発明の実施の形態３に係るグランドラインパターンの正面図である。It is a front view of the ground line pattern which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態３に係る樹脂フィルムの正面図である。It is a front view of the resin film which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態３に係る絶縁フィルムの正面図である。It is a front view of the insulating film which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態４に係るプローブ組立体を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the probe assembly which concerns on Embodiment 4 of this invention. 図１４のプローブ組立体を裏側から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the probe assembly of FIG. 14 from the back side. 本発明の実施の形態４に係るプローブを示す正面図である。It is a front view which shows the probe which concerns on Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態４に係るグランドラインパターンを示す正面図である。It is a front view which shows the ground line pattern which concerns on Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態４に係る樹脂フィルムを示す正面図である。It is a front view which shows the resin film which concerns on Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態４に係る絶縁フィルムを示す正面図である。It is a front view which shows the insulating film which concerns on Embodiment 4 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

７０ 専用テスタ
７１ プローブカード
７２ 半導体チップ
７３ 汎用コンピュータ
７４ 回路付プローブカード
７５ インターフェース
７６ テスト回路
１０１ プローブ付フィルム
１０２ 垂直型プローブ
１０３ 樹脂フィルム
１０４ 丸棒
１０５ 支持板
１０６ 配線端子
１０７ａ、１０７ｂ ダミーパターン
１０８ 穴
１０９ 係止溝
１１０ａ、１１０ｂ 突出部
１１１ 上部張出し部
１１２ 下部張出し部
２００ 垂直型プローブ組立体
２０１、２０２ 絶縁基板
２０３ 電気的接触子
２０４ 湾曲部
２０５ 垂直型プローブ
２０６ 接続構造体
２０７ フレキシブルフラットケーブル
２０８ プローブカード
５０１ 入力部
５０２ 入力変形部
５０３ 固定部
５０４ 出力変形部
５０５ 出力部
５０６ 長穴
６００ ウエハ
６０１ 半導体チップ
６０２ パッド
６０３ プローブ付フィルム
６０４ グランドラインパターン
６０５ 樹脂フィルム
６０６ 垂直型プローブ
６０７ 入力部
６０８ 入力変形部
６０９ 固定部
６１０ 出力変形部
６１１ 出力部
６１２ 入力変形部
６１３ 長穴
６１４ 絶縁フィルム
６１５ 張出し部
６１６ 切り欠き穴
６１７、６１８ 突出部
６１９ 穴
６２０ 配線端子
６２１ 長穴
７０１ 入力部
７０２ 出力部
７０３ プローブ組立体
７０３ａ Ｘ方向プローブ
７０３ｂ Ｙ方向プローブ
７０４ 垂直型プローブ
７０５ 樹脂フィルム
７０６ グランドラインパターン
７０７ 変形部
７０８ 上部変形部
７０９ 下部変形部
７１０ 支持板
７１１ 変形部
７１２ 補助グランドラインパターン
７１３ 切り欠き穴
７１４ 突起部
７１５、７１６ 張出し部
７１７ 穴
７１８ 張出し部
７１９ 突起部
７２０ 張出し部
７２１ 長穴
７２２ 絶縁フィルム70 Dedicated Tester 71 Probe Card 72 Semiconductor Chip 73 General-Purpose Computer 74 Probe Card with Circuit 75 Interface 76 Test Circuit 101 Film with Probe 102 Vertical Probe 103 Resin Film 104 Round Bar 105 Support Plate 106 Wiring Terminals 107a and 107b Dummy Pattern 108 Hole 109 Locking grooves 110a, 110b Protruding portion 111 Upper overhanging portion 112 Lower overhanging portion 200 Vertical probe assembly 201, 202 Insulating substrate 203 Electrical contact 204 Bending portion 205 Vertical probe 206 Connection structure 207 Flexible flat cable 208 Probe card 501 Input unit 502 Input deformation unit 503 Fixing unit 504 Output deformation unit 505 Output unit 506 Slot 600 Wafer 601 Semiconductor chip 602 Pad 603 Film 604 Ground line pattern 605 Resin film 606 Vertical probe 607 Input portion 608 Input deformation portion 609 Fixing portion 610 Output deformation portion 611 Output portion 612 Input deformation portion 613 Long hole 614 Insulating film 615 Overhang portion 616 Notch holes 617 and 618 Projection Portion 619 Hole 620 Wiring terminal 621 Slot 701 Input portion 702 Output portion 703 Probe assembly 703a X direction probe 703b Y direction probe 704 Vertical probe 705 Resin film 706 Ground line pattern 707 Deformation portion 708 Upper deformation portion 709 Lower deformation portion 710 Support plate 711 Deformation part 712 Auxiliary ground line pattern 713 Notch hole 714 Projection part 715, 716 Overhang part 717 Hole 718 Overhang part 719 Projection part 720 Overhang part 721 Long hole 722 Insulation film Film

Claims (6)

被検査半導体チップに設けられた複数のパッドに接触させる複数の垂直型プローブを有し、被検査半導体チップとテスタとの間の電気接続を行うプローバ装置において、複数本の垂直型プローブを有するプローブ付樹脂フィルムを複数枚並設させてなるＸ方向ユニット、及びこのＸ方向ユニットに交差する方向に配置されるＹ方向ユニットをそれぞれ複数組有し、この複数組のＸ方向ユニット及びＹ方向ユニットを支持板上に格子状に配設して位置決め固定し、Ｘ方向ユニット及びＹ方向ユニットの各交差位置に配置される前記垂直型プローブを被検査半導体チップの全てのパッドに一括接触させて被検査半導体チップとテスタとの間で信号を送受信させ、
前記Ｘ方向ユニットとＹ方向ユニットは交差位置において上下方向に異なる空間を占有し互いに非干渉構造で延びており、また、前記Ｘ方向樹脂フィルムとＹ方向樹脂フィルムには、それぞれ弾性変形する湾曲部を有する垂直型プローブが樹脂フィルムの一面に貼り付けられた金属箔をエッチングすることにより形成され、
前記樹脂フィルムの幅方向中央部には長手方向に沿って長穴が開けられ、この長穴は、当該長穴のほぼ半周を囲む様にＵ字状に形成されている前記垂直型プローブの湾曲部で囲まれ、前記樹脂フィルムは、前記長穴と樹脂フィルムの上側及び下側の辺部とで形成される樹脂フィルムの幅狭部の弾性変形によって、検査時に垂直型プローブの垂直軸方向の弾性復元力を有し、また、前記垂直型プローブは、前記長穴のほぼ半周を囲む様にＵ字状に形成されている前記垂直型プローブの湾曲部が、前記長穴を、両側から対になって囲む様に、対向して配置されていることを特徴とするプローブ組立体。A prober device having a plurality of vertical probes to be brought into contact with a plurality of pads provided on a semiconductor chip to be inspected, and having a plurality of vertical probes in a prober device that performs electrical connection between a semiconductor chip to be inspected and a tester A plurality of sets of X-direction units and a plurality of Y-direction units arranged in a direction intersecting the X-direction units, and a plurality of sets of X-direction units and Y-direction units are provided. Positioned and fixed in a grid pattern on the support plate, the vertical probe placed at each crossing position of the X direction unit and the Y direction unit is brought into contact with all the pads of the semiconductor chip to be inspected at once. Send and receive signals between the semiconductor chip and the tester,
Before Symbol X-direction unit and the Y-direction unit extends in a non-interference structure together occupy different spatial vertically at the intersection position, also wherein the X-direction resin film and the Y direction resin film, curvature of each elastically deformable A vertical probe having a portion is formed by etching a metal foil attached to one surface of a resin film,
A long hole is formed in the central portion in the width direction of the resin film along the longitudinal direction, and the long hole is formed in a U shape so as to surround a substantially half circumference of the long hole. The resin film is formed in the vertical axis direction of the vertical probe at the time of inspection by elastic deformation of the narrow part of the resin film formed by the elongated hole and the upper and lower sides of the resin film. The vertical probe has an elastic restoring force, and the vertical probe is formed in a U-shape so as to surround substantially a half circumference of the elongated hole. A probe assembly characterized by being arranged so as to face each other. 前記樹脂フィルムの、対向して配置された垂直型プローブの間の上側の辺部付近には通し穴が開けられ、この通し穴に、複数の樹脂フィルムを貫通して棒部材を圧入して複数の樹脂フィルムの位置決め及び固定を行うことを特徴とする請求項１記載のプローブ組立体。  A through hole is formed in the vicinity of the upper side portion between the vertical probes arranged opposite to each other in the resin film, and a plurality of resin films are inserted into the through hole by inserting rod members into the through holes. The probe assembly according to claim 1, wherein the resin film is positioned and fixed. 前記通し穴の近傍には垂直型プローブの入力部が延びており、垂直型プローブの入力部は丸穴の外周に沿って半円状に曲げられて被検査半導体チップのパッドと垂直型プローブとの接触力を支持し、一方、垂直型プローブの出力部はテスタの配線端子が接触して電気的に接続する第２の湾曲部で構成されていることを特徴とする請求項２記載のプローブ組立体。  An input portion of the vertical probe extends in the vicinity of the through hole, and the input portion of the vertical probe is bent in a semicircular shape along the outer periphery of the round hole, and the pad of the semiconductor chip to be inspected, the vertical probe, 3. The probe according to claim 2, wherein the output portion of the vertical probe is composed of a second curved portion that contacts and electrically connects the wiring terminals of the tester. Assembly. 前記出力部近傍で垂直型プローブの下部を突出させ、この突出部をＸ及びＹ方向ユニットの組付けを行うための支持板の溝に嵌合させてＸ及びＹ方向ユニットの位置決め及び固定を行い、また、前記樹脂フィルムに開けられた通し穴の左右対称位置に、垂直型プローブと電気導通機能を有しない垂直型プローブのダミーパターンを形成し、樹脂フィルムに加わる接触力を均等化したことを特徴とする請求項３記載のプローブ組立体。  The lower part of the vertical probe protrudes in the vicinity of the output part, and this protruding part is fitted into the groove of the support plate for assembling the X and Y direction units to position and fix the X and Y direction units. In addition, a dummy pattern of a vertical probe that does not have an electrical continuity function with the vertical probe is formed at the left-right symmetrical position of the through hole formed in the resin film, and the contact force applied to the resin film is equalized. 4. The probe assembly according to claim 3, wherein: 前記垂直型プローブを一面側に形成した樹脂フィルムの反対面側に、前記垂直型プローブより大きい面積の湾曲部等を有する弾性変形部を持つグランドラインパターンが形成され、該グランドラインパターンは前記通し棒が圧入される樹脂フィルムに設けられた穴と同位置の穴を有して入力部からの接触力を支持し、前記垂直型プローブと樹脂フィルムとの結合力を介してグランドラインパターンの弾性変形部から出力部への力の伝達を可能とし、電気的には弾性変形部以外の部分でグランド接続していることを特徴とする請求項３記載のプローブ組立体。  A ground line pattern having an elastically deforming portion having a curved portion having a larger area than the vertical probe is formed on the opposite side of the resin film on which the vertical probe is formed on one surface side. It has a hole at the same position as the hole provided in the resin film into which the rod is press-fitted to support the contact force from the input part, and the elasticity of the ground line pattern through the bonding force between the vertical probe and the resin film 4. The probe assembly according to claim 3, wherein force can be transmitted from the deforming portion to the output portion, and electrically connected to the ground at a portion other than the elastic deforming portion. 前記グランドラインパターンは垂直型プローブが形成された樹脂フィルムの一面側の反対面側に形成され、この反対面に貼り付けられた金属箔をエッチングすることにより成形されており、また、前記グランドラインパターンは湾曲部を経て垂下し樹脂フィルムの下辺から突出し、この突出部の端部に設けた凸部をＸ及びＹ方向ユニットの組付けを行うための支持板の溝に嵌合させてＸ及びＹ方向ユニットの位置決め及び固定を行うことを特徴とする請求項５記載のプローブ組立体。  The ground line pattern is formed on the opposite surface side of the one surface side of the resin film on which the vertical probe is formed, and is formed by etching a metal foil attached to the opposite surface. The pattern hangs down through the curved portion and protrudes from the lower side of the resin film, and the convex portion provided at the end of the protruding portion is fitted into the groove of the support plate for assembling the X and Y direction units. 6. The probe assembly according to claim 5, wherein the Y-direction unit is positioned and fixed.
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