JPH04155261A - 超高周波プローブ針 - 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〕 二の兇明は、高周波半導体素子の特性を測定するブロー
ビング装置に係り、特にウエハブローヒングを行うため
の超高周波プローブ針に関するものである。

〔従来の技術〕

第６図は、従来の超高周波プローブ針の一例を示すブロ
ック図であり、また第７図ｆａｌは第６図の超高周波プ
ローブ針の具体例を示す斜視図であり、第７図（ｂｌは
同図＋ａ＋の底面図である。

第６図において、１００は超高周波プローブ針で、図示
しない高周波測定器より接続される同軸レセプタクル１
１と、同軸／コプレナ変換部１３と、コプレナ線路１２
とからなる。また１０１は被測定デバイスである。

第７図において、１１は例えば２．４ｍｍコネクタを用
いた同軸レセプタクル、１２は金属薄膜（コプレナ線路
）、１３は上記同軸レセプタクル１１の芯線１４とコプ
レナ線路の信号線１５か接続され、かつ上記同軸レセプ
タクル１１の外部導体１７とコプレナ線路１２のグラン
ド線１６か接続されるように構成した同軸／コプレナ変
換部である。

また、上記コプレナ線路１２は、例えばアルミナセラミ
ックなどからなるブレード４上に、金メツキなとの方法
て形成した金属薄膜からなる信号線１５と、信号線１５
と所定の間隔て信号線１５を挟むように金メツキなとの
方法で形成した金属薄膜からなるグランド線１６とから
構成されている。

また、上記コプレナ線路１２の先端部は突起状の金属バ
ンプ３を有している。

次に動作について説明する。

図示しない高周波測定器よりの超高周波信号は同軸ケー
ブルを通して第７図に示す超高周波プローブ針１００の
同軸レセプタクル１１に伝送され、さらに同軸／コプレ
ナ変換部１３により同軸伝搬モードからコプレナ伝搬モ
ードに変換されてコプレナ線路１２に伝送される。次に
コプレナ線路１２上を伝搬した超高周波信号はコプレナ
線路１２の先端部に設けた金属バンプ３を通して被測定
デバイス１０１の入力端子に印加される。

〔発明か解決しようとする課題〕

しかしながら、上記のような構成からなる超高周波プロ
ーブ針では、超高周波信号は同軸ケーブルを通し、上記
同軸レセプタクル１１を介して同軸／コプレナ変換部１
３に伝送されるか、同軸ケーブル上でのミリ波帯以上の
帯域の損失か極めて大きく、さらに上記同軸レセプタク
ル１１及び同軸／コプレナ変換部１３ての損失もあり、
使用可能周波数は６０ＧＨｚ以下である。このため、高
周波半導体素子の特性をこの周波数帯以上の帯域におい
てオンウェハ測定することか不可能てあっ　−た。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、半導体素子のミリ波帯以上の超高周波にお
ける電気的特性をウェハ状態で高精度に測定することの
できる超高周波プローブ針を提供することを目的とする
。

〔課題を解決するための手段〕　− この発明に係る超高周波プローブ針は、支持部材上に設
けられた誘電体導波路と、上記支持部材上に設けられ、
先端にそれぞれ金属バンプを有し、後端側がそれぞれ上
記誘電体導波路と接続された一対の線路からなるスロッ
ト線路とを備え、上記誘電体導波路とスロット線路との
接続部を信号伝搬モートの変換部としたものである。

〔作用〕

この発明においては、超高周波プローブ針において、ミ
リ波帯以上の帯域において損失の大きい同軸ケーブル及
び同軸／コプレナ変換部を使用せず、誘電体導波路と、
スロット線路と、両者間の信号伝搬モードの変換部とを
備えた構成としたので、６０ＧＨｚ以上のミリ波帯にお
いて、高周波半導体素子の電気的特性をウェハ状態で高
精度に測定することかできる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図について説明する。

第１図は、この発明の一実施例による超高周波プローブ
針を示すブロック図である。図において、２００は超高
周波プローブ針で、図示しない高周波測定器より接続さ
れる誘電体導波路ｌと、誘電体導波路／スロット線路変
換部６とスロット線路２とからなる。また、１０１は被
測定デバイスである。

第２図（ａｔは、この発明の第１の実施例によるプロー
ブ針を底面より見た斜視図であり、同図（ｂ）は上面よ
り見た斜視図である。第３図ｆａ）は、第２図の上面よ
りの平面図であり、第３図（ｂｌは、二のＡ−Ａ’線断
面図である。第２図、第３図において、４はこのプロー
ブ針の支持部材をなす、例えばアルミナセラミックなど
からなるブレードである。

上記ブレード４の表面上には先端側にテーパ形状部を有
する誘電体導波路１を埋め込むように配設し、後端側が
それぞれ上記誘電体導波路ｌのテーパ形状部の一辺に接
するように、例えば金属薄膜よりなる一対のスロット線
路２を配設し、該スロット線路２の先端部にメツキなど
の方法により金属バンプ３を配設している。

次に本実施例の動作について説明する。

図示しない高周波測定器よりの超高周波信号は、例えば
テフロンなどのテーパ形状部を有する誘電体導波路１を
通じて、第２図（ａ）、　（ｂ）及び第３図（ａ）。

（ｂ）に示す本発明の一実施例なる超高周波プローブ針
に伝送され、上記誘電体導波路１とスロット線路２との
接触部分である誘電体導波路／スロット線路変換部６に
より、導波路伝搬モードからスロット伝搬モードに変換
されてスロット線路２に伝送される。

次にスロット線路２上を伝搬した超高周波信号は、スロ
ット線路２の先端部に設けた金属バンプ３を通じて、被
測定デバイスの入出力端子に印加サレ、被測定デバイス
１０＝ｆｉ！の超高周波特性を評価することができる。

このように本実施例では同軸ケーブルを用いずに誘電体
導波路とスロット線路を用いた構成としたので、６０Ｇ
＆以上のミリ波帯において、低損失で信号の伝送を行う
ことかでき、高周波半導体素子の電気的特性を、ウェハ
状態で高精度に測定することか可能となる。

また、第４図（ａ）はこの発明の第２の実施例を上面よ
り見た平面図であり、第４図（ｂ）は、そのＢ−Ｂ゛線
断面図である。図において、誘電体導波路／スロット線
路変換部６は、先端側にテーパ形状部を有する誘電体導
波路１の該テーパ形状部と、上記誘電体導波路１のテー
パ形状部の両側部に嵌合するように金属薄膜で形成した
一対のスロット線路２との接続部分により構成されてい
る。

本実施例の動作は上記第１の実施例と同様である。

さらに、第５図（ａ）は、この発明の第３の実施例を上
面より見た平面図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）の
ｃ−ｃ’線断面図である。図において、誘電体導波路／
スロット線路変換部６は、テーパ形状部を有する誘電体
導波路１の該テーパ形状部と、上記誘電体導波路１のテ
ーパ形状部の周囲を囲むように形成した金属薄膜５と、
上記金属薄膜５に電気的に接続して形成したスロット線
路２の該接続部分とから構成されている。

本実施例の動作は上記第１．第２の実施例と同様である
。

なお、上記実施例においては、ブレードとしてアルミナ
セラミックを用いる場合について述べたか、焼結ガラス
などを用いてもよい。また、上記実施例においては、誘
電体導波路として方形をなしている場合について述へた
か、円形誘電体導波路で構成した場合も同様の動作をす
る。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明の超高周波プローブ針によれば
、支持部材上に設けられた、ミリ波帯以上の帯域におい
て極めて損失の少ない誘電体導波路と、上記支持部材上
に設けられ、先端にそれぞれ金属バンプを有し、後端側
かそれぞれ上記誘電体導波路と接続された一対の線路か
らなるスロット線路とを備え、上記誘電体導波路とスロ
ット線路との接続部を信号伝搬モードの変換部としたの
で、６０ＧＨｚ以上のミリ波帯において、低損失で信号
の伝送を行うことかでき、高周波半導体素子の電気的特
性を、ウェハ状態て高精度に測定することか可能となる
効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例による超高周波プローブ
針を示すブロック図、第２図（ａ）、　（ｂ）はこの発
明の第１の実施例を示すそれぞれ底面、及び上面よりの
斜視図、第３図１ａ）は上記第１の実施例を上面より見
た平面図、第３図（ｂｌはそのＡ−Ａ’線要部断面図、
第４図（ａ）はこの発明の第２の実施例によるプローブ
針を示す平面図、第４図（ｂｌはそのＢ−Ｂ’線要部断
面図、第５図ｆａ）は二の発明の第３の実施例によるプ
ローブ針を示す平面図、第５図（ｂｌはそのｃ−ｃ’線
要部断面図、第６図は従来例による超高周波プローブ針
を示すブロック図第７図（ａ）、　（ｂ）は従来例によ
る超高周波プローブ針を示す斜視図及び要部を示す底面
図である。 図において、ｌは誘電体導波路、２は金属薄膜（スロッ
ト線路）、３は金属バンプ、４はブレード、５は金属薄
膜、６は誘電体導波路／スロット線路変換部、１１は同
軸レセプタクル、１２は金属薄膜（コプレナ線路）、１
３は同軸／コプレナ変換部、１４は芯線、１５は信号線
、１６はグランド線、１７は外部導体である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）支持部材上に設けられた誘電体導波路と、上記支
   持部材上に設けられ、先端にそれぞれ金属バンプを有し
   、後端側かそれぞれ上記誘電体導波路と接続された一対
   の線路からなるスロット線路と、 上記誘電体導波路とスロット線路との接続部からなり信
   号伝搬モードを変換する線路変換部とを備えたことを特
   徴とする超高周波プローブ針。
2. （２）請求項１記載の超高周波プローブ針において、 上記誘電体導波路は先端側にテーパ形状部を有し、 上記スロット線路はその後端部か上記誘電体導波路のテ
   ーパ形状部の両側部に嵌合するよう設けられた金属薄膜
   からなり、 上記テーパ形状部とスロット線路との結合部は上記線路
   変換部となっていることを特徴とする超高周波プローブ
   針。
3. （３）請求項１記載の超高周波プローブ針において、 上記誘電体導波路の先端部を囲むように金属薄膜を形成
   し、これとスロット線路を電気的に接続して上記線路変
   換部を構成したことを特徴とする超高周波プローブ針。