JPH03209738A

JPH03209738A - プローブカード

Info

Publication number: JPH03209738A
Application number: JP2004880A
Authority: JP
Inventors: Satoru Yamashita; 山下　知
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1990-01-11
Filing date: 1990-01-11
Publication date: 1991-09-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、プローブカードに関する。

（従来の技術）ＩＣチップやＬＳＩチップ等の半導体素子の製造工程に
おいては、一般に半導体ウェハに多数のチップが形成さ
れた段階で電気的な試験測定が行われている。このよう
な試験ｎ１定においては、半導体ウェハ上各チップとテ
スタ装置例えばウェハテスタとの電気的な接続を、多数
の探針（プローブビン）がチップ側の電極端子の形状に
応じて植設されたプローブカードと呼ばれる接続端子で
行われている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、半導体チップに形成された電極パッドは
、配線時や検査時の接触抵抗を極力小さくするためにＡ
ｕの電極が多用されている。このように、接触抵抗の小
さいＡｕを電極パッドとして用いても、この電極パッド
に接触するプローブピンがν、Ｐｄ−Ａｇ合金、Ｂｅ−
Ｃυ合金等の材質であり、この材質を上記電極パッドに
直接接触させていた。

しかし、接触抵抗を増大させ測定精度を低下させてしま
うという問題があった。

本発明は、このような課題に対処するためになされたも
ので、被検査体側の測定用端子との接触抵抗を長期間に
わたって低く維持することを可能にしたプローブカード
を提供することを目的とするものである。

［発明の構成コ（課題を解決するための手段）すなわち本発明のプローブカードは、複数の探針の少な
くとも被検査体の測定用端子に接触する部分を金メッキ
したことを特徴とするものである。

（作　用）本発明のプローブカードにおいては、探針の少なくとも
接触部となる一方の端部に金メッキを施すことによって
、被検査体の測定用端子との接触抵抗を減少させている
。また、被検査体側に適度な針圧を加える構造として、
垂直方向に伸縮可能なバネ機能を有する探針を用いるこ
とにより、接触時における探針の先端と被検査体のｔｌ
ｌｊ定用端定色端子動が防止される。このため、上記探
針の先端に施した金メッキの剥がれが防止できる。よっ
て、極めて小さい接触抵抗を長期間にわたって維持する
ことが可能となる。

（実施例）以下、本発明のプローブカードの実施例に付いて図面を
参照して説明する。

樹脂等からなるプリント基板によって構成された基板１
には、その中央部に円形の開口部１ａが設けられており
、基板１の下面側には上記開口部１ａと同心状に円板状
の固定用ブロック２か固着されている。この固定用ブロ
ック２はその下面が水平基準面となると共に、測定装置
側への固定部となるものであり、その中央部には上記基
板１の開口部１ａと同心状に設けられ、外周側から内周
側に向けて下り傾斜された傾斜面２ａを有する円形の開
口部２ｂを有している。

上記固定用ブロック２の下部には、プローブピン３側の
接触部となる下方に突出された一端部３ａの配列位置を
規制し、中央部に上記基板１の開口部１ａと同心状の開
口部４ａを有するガイド部４が固着配置されている。プ
ローブピン３は、他端部３ｂか上記基板１の図示しない
配線層に電気的に接続されており、基板１の上面および
固定用ブロック２の開口部２ａ内の傾斜面２ｂに沿って
、上記ガイド部４の開口部４ａ内に多数垂設されている
。なお、上記基板１の配線層は、図示しない測定機器側
の接続用端子に接続されている。

ここで、上記プローブカード３は、第２図に示すように
、Ｗ　ＳＰｄ−Ａｇ　、　Ｂｅ−Ｃｕ等からなる芯線３
１の外周上に導体抵抗低減のための例えば銅からなる良
導体層３２と絶縁体層３３とが順に積層形成された配線
部３４と、上記芯線３１の外周上に絶縁体層３３のみが
形成された屈曲可能な座屈部３５と、上記芯線３１が露
出された先端部３６とから構成されている。そして、上
記座屈部３５がプローブピン３にバネ機能を付与してお
り、これにより先端部３６か垂直方向に対して伸縮可能
とされている。また、上記プローブピンの先端部３６は
、第３図に示すように、例えば９０度程度の頂角を有す
る円錐状３７とされており、その先端中心には直径１０
〜２０μｌ程度の平坦部３８が設けられている。そして
、上記平坦部３８および円錐部３７から芯線３１の立上
がり部にかけて、例えばＮｉ等からなる厚さ　０．５μ
ｍ程度の下地メッキ層３９を介して、厚さ　０．５μｍ
程度の＾Ｕメッキ層４０が形成されている。

上記ガイド部４は、上部ガイドブロック５、中間部ガイ
ドブロック６および下部ガイドブロック７から主として
構成されており、これらガイドブロック５．６．７はそ
れぞれ円形の開口部５ａ、６ａ、７ａを有する円板体に
よって形成されている。上部ガイドブロック５と中間部
ブロック６との間には固定板８が固定配置されており、
この固定板８には被検査体である半導体素子の電極バッ
トの配列形状に応じたプローブピン固定孔８ａが多数穿
設されている。また、中間部ガイドブロック６と下部ガ
イドブロック７間には上部案内板９が、下部ガイドブロ
ック７の下面側には下部案内板１０がそれぞれ固定配置
されており、これら案内板９．１０には上記プローブピ
ン固定孔８ａの形成位置に対応したプローブピン挿通孔
９ａ１１０ａが多数穿設されている。

そして、基板１および固定用ブロック２の開口部１ａ、
２ｂを介してガイド部４の開口部４ａ内に垂設されたプ
ローブピン３は、まず上記固定板８のプローブピン固定
孔８ａ内に植設され、このプローブビン固定孔８ａ位置
で座屈部３５の上部位置が固定されており、この座屈部
３５は中間部ブロック６の開口部６ａ内に位置している
。さらにプローブピン３は、上部および下部案内板９．
１０のプローブビン挿通孔９　ａｓ　１０　ａまで導か
れ、その先端部３６が下部案内板１０の下面１０ｂから
突出するように挿通されており、これら案内板９．１０
によって垂直方向のみに伸縮するよう動作方向か規制さ
れている。

上記構成のプローブカードでは、第４図に示すように、
このプローブカード１１の下部に半導体素子が多数形成
された半導体ウェハ１２を配置しく第４図−ａ）、半導
体ウェハ１２を徐々に上昇させて素子側の電極パッド、
例えばＡｕパッドとプローブピン３の先端部３６とが当
接した後に、適度な針圧を付加するために、さらに所定
のオーバードライブ分例えば２０μｍ〜４０μｍ程度余
分に上昇させる。

ここで、このオーバードライブによるプローブビン３１
の伸縮は、第４図（ｂ）に示すように、金属線（芯線３
１）の座屈を利用するものであり、オーバードライブ量
に応じて先端部３６が垂直方向に伸縮する如く座屈部３
５か屈曲し、かつ上部および下部案内板９．１０によっ
てプローブピン３の横方向の動きが規制されていること
から、垂直方向のみに移動する。これによって、プロー
ブピン３の先端部３６と電極パッドとを摺動させること
なく、適正な針圧でプローブピン３と電極パッドとの電
気的な接続が実現される。

また、プローブピン３の少な（とも被測定チップの電極
パッドとの接触部即ち先端部３６には、＾Ｕメッキ層４
０が形成されているため、上記プローブピン３と電極パ
ッドとの接触部における接触抵抗を極めて小さく保つこ
とが可能となり、かつ上述したようにプローブピン３の
先端部３６と電極パッドとの摺動がほとんどないため、
Ａｕメッキ層４０の優れた耐久性の確保、すなわち長期
間にわたってＡｕメッキ層４０の剥がれ等を防止するこ
とができる。したがって、上記接触部における極めて小
さい接触抵抗を長期間に渡って維持することが可能とな
る。

この接触部における極めて小さい接触抵抗は、特に半導
体素子側の電極パッドをＡｕで構成した場合に顕著であ
る。これは、半導体素子のＡｕ７［Ｓ極表面に存在する
異種物質や、この異種物質かプローブピン３の先端部３
６側に移行することによって、電気的な接触か妨げられ
たとしても、Ａｕメッキ層と＾Ｕ電極との接触であるた
め、極一部の微小面積であってもＡｕとうじが直接接触
することによって、良好な低接触抵抗が実現される。

このように極めて小さい接触抵抗を維持することによっ
て、検査精度が大幅に向上する。これは、例えばＶｃｃ
のように出力のインピーダンスが数１００ｍΩと小さい
場合には、接触抵抗の僅かな上昇によっても良品を不良
と判断する場合かあるためである。

また、上記構成のプローブカードを用い、Ａｕ電極を有
する半導体素子による耐久性試験を行ったところ、７０
万回の接触試験後においても数１０ｉΩ以下という極め
て小さい接触抵抗が維持されていることを確認した。こ
れに対し、先端部にＡｕメ・ツキを施していない従来の
プローブピンによる接触試験では、約１００回の接触試
験後において、約略５Ω以上接触抵抗が上昇することを
確認した。

なお、上記実施例ではプローブピン３として座屈部３５
によってバネ機能を付与したものを用いたが、本発明は
これに限定されるものではなく、例えばスプリングプロ
ーブビンのように垂直方向に対してバネ機能を有するも
のであれば、各種のプローブピンを用いることか可能で
ある。

また、検査対象としても半導体ウェハに限らず、パッケ
ージング後のＩＣチップ、ＬＣＤ基板等、測定用端子に
プローブピンを当接させて電気的試験測定を行うものに
対して使用可能である。

〔発明の効果コ以上説明したように本発明のプローブカードによれば、
探針の先端に施した金メッキが、垂直方向にプローブピ
ンを伸縮させることによって安定して保持されることか
ら、接触抵抗を長期間にわたって低く維持することが可
能となる。よって、検査精度の向上および安定化を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるプローブカードの構成
を示す図、第２図はそれに用いたプローブピンの構成を
示す図、第３図はその先端部を拡大して示す断面図、第
４図（ａ）および（ｂ）は第１図に示すプローブカード
の動作を説明するための図である。１・・・・・・基板、ｌａｓ　２ａｓ　４ａｓ　５ａｓ
　６ａｓ７ａ・・・・・・開口部、２・・・・・・固定
用ブロック、３・・・・・・プローブピン、４・・・・
・・ガイド部、５・・・・・・上部ガイドブロック、６
・・・・・・中間部ガイドブロック、７・・・・・・下
部ガイドブロック、８・・・・・・固定板、９・・・・
・・上部案内板、１０・・・・・・下部案内板、１１・
・・・・・プローブカード、１２・・・・・・半導体ウ
ェハ、３１・・・・・・芯線、３２・・・・・・配線部
、３５・・・・・・座屈部、３６・・・・・・先端部、
３９・・・・・・下地メッキ層、４０・・・・・・Ａｕ
メッキ層。

Claims

【特許請求の範囲】

　複数の探針の少なくとも被検査体の測定用端子に接触
する部分を金メッキしたことを特徴とするプローブカー
ド。