JPH0377068A - プローブカード - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、集積回路素子、フラットパネルディスク°
レイなどのブローフ′テストに使用するプローブカード
に関し、詳しくは、多ビンであって、被測定端子の端子
間距離が微小な、集積回路素子。

フラットパネルディスブし・イなどのテストに使用する
、朝焼な構造のプローブカードに関する。

［従来の技術］ 従来、集積回路素子などのプローブテストに使用するプ
ローブカードとしては、例えは、特公昭５４−４３３５
４号に開示されているテストプローブ組立体が用いられ
ている。このテストプローブ組立体は、第７図、第８図
に示すよう）：、支持体７４と固着層７５とにより、プ
リント基板７１にプローブ針７２を円錐放射状に固定し
たものである。プリント基板７１にはプリント配線７６
が設：ｆられており、プローブ針７２はこのプリント配
線７６に半田７７で接続される。プローブカードはテス
ト装置と電気的に接続されるが、これはスルーホール７
８にピンを挿入し、このビンをテスト装置と電気的に接
続することによって行なわれる。テスト時には、プロー
ブ針７２の先端部７３が被測定端子部分に押し当てられ
る。

このような従来のプローブカードは、その構造上、プロ
ーブ針（接触子）の間隔をあまり小さくすることは困難
であり、最近の多ビンの集積回路で）よ対応出来ないと
いう問題がある。さらに、この従来の構造のプローブ針
は、被測定端子の上面を針先でひっかくため、針の痕が
深く残り、その後のボンディング不良の原因となる。そ
のために、金のような柔らかい金属を使用した被測定端
子では、とくにその使用が困難である。

そこで、このような従来技術の問題点を解決するために
、特願平１−２６９４８号のような、先端部が垂直に移
動する接触子を有するブロー７カードが発明された。

第５図は、そのブロー７カードの一例の外貌図であって
、第６図はそのＥ−Ｆ面での断面図である。セラミック
支持体５１は、配線を引出しさらにこのプローブカード
自体を支持するためのものである。このセラミック支持
体５１には、下側へ突出した接触子支持部が設けられて
おり、表面には２００μｍ厚のメタライズ層５２が設け
られている。セラミック支持体５１の表面に設けられた
メタライズ層５２の部分には、接触子支持部の先端から
２００μｍピッチで、垂直に２．０ｍｍ突出した１００
μｍ径のベリリウム相線の接触子５３の一端か溶着しで
ある。接触子支持部の内壁面には、凹み５５が設けられ
ており、接触子５３は湾曲して成型されて、この湾曲部
が凹み５５内に格納される。接触子５３は、セラミック
支持体５１と十分なる接着力を得るために、接着剤５４
によって強固に固定される。測定時のコンタクト圧は、
被測定端子（図示せず）に接触子５３が押しつけられた
時；二この凹み５５内に格納された湾曲部が弾性変形し
、二〇反力として得られる。このプローブカードでは、
被測定端子と接触する接触部分５６とが、従来のプロー
ブカードのように摺動しないので、被測定端子にほとん
ど傷がつかない。この例の場合、プローブカードの最大
オーバードライブ値（被測定端子に接触部分５６が最初
に接触してから、さらに押しつけることが出来る最大ス
トローク値）は、約５００μｍあり、通常の使用ではオ
ーバードライブ値は５０μｍ以下であるから、全く問題
なく使用できる。このオーバードライブによる接触圧力
によって、接触子の接触部分５６と被測定端子とは確実
：ニオーム性接触する。本例では、接触子５３が１００
μｍ４４のベリリウムａｔＳで作成されているので、被
測定端子へのコンタクト力は１本あたり約３ｇであり、
このコンタクト力によって十分なるオーム性接触を得る
ことが出来る。

このような構成によれば、優れたプローブ特性を有する
プローブカードが実現できるが、この接触子は先端部を
軸として支点および湾曲部が反対方向へ彊り出すため、
交差する２辺の交点近傍では内側へ張り出している部分
の最小間隔によって接触子間の間隔が規定される。した
がって、ピッチによっては、かどの部分に配置されてい
る被測定端子の測定が出来ないことがある。

本発明は、このような交差する２辺の交点近傍に被測定
端子が配置されている場合であっても、そのプローブテ
ストを容易に行なうことが出来るプローブカードを提供
しようとするものである。

［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の特徴は、接触子の
湾曲部および支点部の位置が、隣接する二辺で異なる高
さに設定さ才ｔていることにある６、しかして、前記の
ような目的を達成するためのこの発明のプローブカード
における手段は、四角形の隣接する第１及び第２の辺に
整列して設けられた被測定端子に対向するように複数の
接触子が配置されたプローブカードにおいて、これらの
接触子は被測定端子に実質的；；垂直に接触する先端部
と、この先端部の長さ方向を軸として軸から外れた位置
に設定された支点と、先端部と支点との間に設けられた
湾曲部とを含んで構成され、湾曲部の頂点は軸をはさん
で支点の反対側に位置しており、第１の辺に整列して設
けられた被測定端子に対向する複数の接触子の先端部の
長さは、第２の辺に整列して設けられた被測定端子に対
向する複数の接触子の先端部の長さより長いことにある
。

また、なるべく多くの接触子を低抵抗（低インピーダン
ス）にしたい場合には、第１の辺に整列して設けられた
被測定端子に対向する複数の接触子を、その先端部の長
さが第２の辺に整列して設けられた被測定端子に対向す
る複数の接触子の先端部の長さより長い第１の接触子と
、先端部の長さが第２の辺に整列して設ニブられた被測
定端子に対向する複数の接触子の先端部の長さと実質的
に等しい長さの第２の接触子の二種類で構成し、隣接す
るかどの近傍のみに第１の接触子を配置すれば良い。

また、全ての接触子の抵抗（インピーダンス）を同しに
したい場合には、第１の辺に整列して設ニブられた被測
定端子に対向する複数の接触子と第２の辺に整列して設
けられた被測定端子に対向する複数の接触子の全長を等
しくすれば良い。すなわち、第２の辺に整列して設けら
れた被測定端子に対向する複数の接触子の湾曲部から、
この接触子が接続されるメタライズ層までの長さを、先
端部の長さの差の分だけ長くすれば良い。湾曲部は、直
線部分と折れ曲り部分によって構成すれば容易に高精度
の接触子が実現できる。

なお、接触子にはバネ性のある金属、例えば、ベリリウ
ム銅線が良いが、耐摩滅性が要求される場合には、タン
グステンやチタンを使用することも出来るし、被測定端
子と接触する先端部の端部に耐摩滅性のメツキした金属
線を使用することもできる。

［作用ゴ 本発明によれば、隣接する二辺のかどの部分に被測定端
子が配置されている場合であっても、そのプローブテス
トを容易に行なうことが出来る。

したがって、従来の構造では全く不可能であった、被測
定端子間が８０μｍでかつ１０００ビン以上の端子がチ
ップの４辺に均等に並べられている集積回路素子などに
も使用することができる。

［実施例］ 以下、本発明のプローブカードの実施例を、図面を用い
て詳細に説明する。

第１図は本発明のプローブカードの第１の実施例の外観
図であって、第２図はそのＡ−Ｂ面での断面図である。

セラミック支持体１は、接触子がらの配線を引出し、さ
らにこのプローブカード自体を支持するためのものであ
る。このセラミック支持体１には、下側へ突出した接触
子支持部２が設けられており、主表面上には２０μｍ厚
のメタライズ層３が設けられている。セラミック支持体
１の表面に設けられたメタライズ層３の部分には、接触
子支持部の先端から２００μｍピッチで、このメタライ
ズ層３上に接して引出された第１の接触子１１および第
２の接触子１３の一端が、おのおのスポラトウエルダー
によって溶着されている。

接触子支持部２の内壁面には、第１の凹み５および第２
の凹み６が設けられており、第１の接触子１１および第
２の接触子１３は各々湾曲して成型されて、この湾曲部
がおのおの第１の凹み５および第２の凹みｓ内に格納さ
れる。さらに、接触子支持部２の先端部には、ガイド部
４が設けられており、第１の接触子の先端部１２および
第２の接触子の先端部１４が、このガイド部４に沿って
摺動するように支えられる。また、接触子支持部２の上
部には、第１の接触子１１を支える第１の支点部７およ
び第２の接触子１３を支える第２の支点部８が設けられ
ており、セラミック支持体１：よ第：の凹み５に第２の
支点部８がＧｕすることく形状されている。このような
形状にすることによって、第１の接触子１１および第２
の接触子１３を、おのおの四隅の部分にまで欠落なく配
置することが可能となる。なお、第１の接触子１１およ
び第２の接触子１３は、おのおのセラミック支持体１と
十分なる接着力を得るために、接着剤によって強固に固
定される。測定時のコンタクト圧は、被測定端子（図示
せず）に接触子が押しつけられた時に各接触子の湾曲部
が弾性変形し、この反力として得られる。

本発明実施例のプローブカードでは、被測定端子と接触
する接触部分１５が、従来のプローブカードのように摺
動しないので、被測定端子にほとんど傷がつかない。こ
の第１の実施例の場合、プローブカードの最大オーバー
ドライブ値（被測定端子に接触部分１５が最初に接触し
てから、さらに押しつけることが出来る最大ストローク
値）は、約５００μｍあり、通常の使用ではオーパート
ライフ値は５０μｍ以下であるから、全く問題なく使用
できる。このオーバーＪ−’ライフによる接負虫圧力に
よって、接触子の接触部分１５と被測定端子とは確実に
オーム性接触する。本実施例では、第１の接触子１１お
よび第２の接触子１３を、おのおの１００μｍ径のベリ
リウム銅線で作成したので、被測定端子へのコンタクト
力は１本あたり約３ｇであり、このコンタクト力によっ
て十分なるオーム性接触を得ることが出来る。第１の接
触子１１と第２の接触子１３とは、その展開長を同しに
しであるので、各接触子のインピーダンスはほぼ一定で
ある。従って、接触子による特性の違いは無視できる。

なお、本実施例では接触子にベリリウム銅線を使用した
が、タングステン線、リン青銅線なども使用できる。ま
た、被測定端子が金の場合、これらの線材の表面に他の
金属をメツキすると良い特性が得られる。本実施例の接
触子に、白金パラジウムまたは白金ロジウムをメツキし
て、経年変化に対する有効性を確認している。各接触子
の、湾曲部分の加工精度に問題がある場合は、折れ線近
似して加工しても特性上は問題がない。

第３図は本発明のプローブカードの第２の実施例の外観
図であって、第４図はそのＣ−Ｄ面での断面図である。

この実施例では、接触子支持部２２の内壁面には、第１
の凹み２５および第２の凹み２６が設けられており、第
１の凹み２５の中央部には第２の凹み２６と同じ高さの
段差部が設けられている。第２の接触子３３は湾曲して
成型されて、この湾曲部が、おのおの第１の凹み２５の
中央部に設けられた段差部および第２の凹み２６内に格
納される。第１の接触子３１は、湾曲して成型されて、
この湾曲部が第１の凹み２５の両端部（第２の接触子３
１が取付けられていない部分）に格納される。接触子支
持部２２の先端部にはガイド部２４が設けられており、
第１の接触子の先端部３２および第２の接触子の先端部
３４が、このガイド部２４に沿って摺動するように支え
られる。

また、接触子支持部２２の上部には、第１の接触子３１
を支える第１の支点部２７および第２の接触子３３を支
える第２の支点部２８が設けられており、セラミック支
持体２１は、第１の凹み２５に第２の支点部２８の直交
する部分か嵌合するごとく形状されている。このような
形状にすることによって、各接触子のインピーダンスを
出来るだけ小さくした状態で、第１の接触子３１および
第２の接触子３３をおのおの四隅の部分にまで欠落なく
配置することが可能となる。なお、第１の接触子３１お
よび第２の接触子３３は、おのおのセラミック支持体２
１と十分なる接着力を得るために、接着剤によって強固
に固定される。測定時のコンタクト圧は、被測定端子（
図示せず）に接触子が押しつけられた時に各接触子の湾
曲部が弾性変形し、この反力として帰られる。

なお、実施例では、接触子に断面が円形の１００μｍの
金属線を使用したが、線材の断面形状は四角形であって
もよい。５０μｍ以下の細い接触子の場合は、金属板を
フォトエツチングして精度の良い接触子を作ることが出
来る。

［発明の効果］ 以上の説明から理解できるように、この発明にによれ：
よ、各接触子は四角形の４辺に等しいピッチで並べるこ
とが出来るので、集積回路素子のパッド配置に特別な制
約かいらない。さらに、各接触子は被測定端子表面に垂
直な方向にのみ変位するので、被測定端子表面に沿った
方向の各接触子の位置が、測定中正確に保たれ、微細な
接触子であっても互いに隣接した接触子どうしが短絡す
ることがない。したがって、従来の構造では困難であっ
た、被測定端子間が８０μｍで端子数が１０００ビン以
上の集積回路素子などにも使用することができる。した
がって、多ビンの集積回路素子。

フラットハネルディスプレイなどの進歩に、大きく貢献
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のプローブカードの第１の実施例の外観
図、第２図はそのＡ−Ｂ面での断面図、第３図は本発明
のプローブカードの第２の実施例の外観図、第４図はそ
のＣ−Ｄ面での断面図、第５図は、本発明を適用する以
前のプローブカード例の外観図、第６図はそのＥ−Ｆ面
での断面図、第７図は従来のブロー７カードの平面図（
一部分〉、第８図はその断面図である。 １．２１．５１・・・セラミック支持体、２゜２２・・
・接触子支持部、３，２３．５２・・メタライズ層、４
．２４・・・ガイド部、５゜２５・・・第１の凹み、６
，２６・・・第２の凹み、７，２７・・・第１の支点部
、８，２８・第２の支点部、１１．３１・・・第１の接
触子、１２．３２・・・第１の接触子の先端部、１３．
３３・・・第２の接触子、１４，３４・・・第２の接触
子の先端部、１５，３５゜５６・・・接触部分、５３・
・・接触子、５４・・接着剤、５５・・・凹み、７１・
・・）。 リント基板、７２・・・プローブ針、７３・・プローブ
針の先端部、７４・・・支持体、７５・・・固着層、７
６・・・プリント配線、７７・・・半田、７８・・・ス
ルーホール。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）四角形の隣接する第１及び第２の辺に整列して設
   けられた被測定端子に対向するように複数の接触子が配
   置されたプローブカードにおいて、前記接触子は前記被
   測定端子に実質的に垂直に接触する先端部と、該先端部
   の長さ方向を軸として該軸から外れた位置に設定された
   支点と、前記先端部と前記支点との間に設けられた湾曲
   部とを含んで構成され、前記湾曲部の頂点は前記軸をは
   さんで前記支点の反対側に位置しており、前記第１の辺
   に整列して設けられた被測定端子に対向する複数の接触
   子の前記先端部の長さは、前記第２の辺に整列して設け
   られた被測定端子に対向する複数の接触子の前記先端部
   の長さ上り長いことを特徴とするプローブカード。
2. （２）第１の辺に整列して設けられた被測定端子に対向
   する複数の接触子は、先端部の長さが第２の辺に整列し
   て設けられた被測定端子に対向する複数の接触子の先端
   部の長さより長い第１の接触子と、先端部の長さが第２
   の辺に整列して設けられた被測定端子に対向する複数の
   接触子の先端部の長さと実質的に等しい長さの第２の接
   触子とを含むことを特徴とする請求項１記載のプローブ
   カード。
3. （３）第１の辺に整列して設けられた被測定端子に対向
   する複数の接触子と第２の辺に整列して設けられた被測
   定端子に対向する複数の接触子とは、その全長が等しい
   ことを特徴とする請求項１記載のプローブカード。
4. （４）湾曲部が直線部分と折れ曲り部分によって構成さ
   れていることを特徴とする請求項１記載のプローブカー
   ド。