JPH0465141A - プローブカードの試験方法 - 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】 〔概　要〕 複数のプローブを有するプローブカードの電気的な良否
を判定する試験方法に関し、 正確且つ短時間でプローブカードの電気的な良否を判定
できるプローブカードの試験方法の提供を目的とし、 半導体チップの電極に接触し、半導体チップ内に形成し
た電子回路を測定器に接続する複数のプローブを有する
プローブカードの電気的な良否を判定するプローブカー
ドの試験方法において、互いに異なる抵抗値を有し、一
端を共通にして短絡するとともに、他端を電極と同じ配
列で形成した複数の接触電極にそれぞれの番号を対応さ
せて接続した複数の抵抗素子を設けて抵抗回路基板を形
成し、接触電極にそれぞれの番号を対応させてプローブ
を接触し、プローブを介して実測した抵抗素子のそれぞ
れの抵抗値と、予め正確に測定した抵抗素子のそれぞれ
の抵抗値とを対応させて、プローブカードの電気的な良
否を判定するように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、複数のプローブを有するプローブカードの電
気的な良否を判定する試験方法、特に正確且つ効率的に
プローブカードの電気的な良否を判定できるプローブカ
ードの試験方法に関する。

高集積且つ大規模なＡ　Ｓ　Ｉ　Ｃ（Ａｐｐｌｉｃａｔ
ｉｏｎ　５ｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　
Ｃ１ｒｃｕｉｔｓ；特定用途向は半導体集積回路）等で
見られるように、４００本を越える端子を有する半導体
装置も少なくない。

このため、かかる半導体装置のウェーハ段階の半導体チ
ップの電気的特性値を測定する際、半導体装ノブに形成
した電子回路の電極に針状の先端を接触させ、電子回路
と該電子回路の電気的特性値を測定する測定器とを接続
するプローブカードのプローブの数も、当然のことでは
あるが４００本を越えることとなる。

従って、このようなプローブカードのプローブが設計通
りに正確に配列されているか否かを、確実に且つ短時間
で判定できるプローブカードの試験方法が要望されてい
る。

〔従来の技術〕

次に、従来のプローブカードの試験方法について第２図
を参照しながら説明する。

第２図は、従来のプローブカードの試験方法を説明する
ための図であって、同図（ａ）はプローブカードの平面
図、同図（ｂ）はプローブが半導体チップの電極に接触
している状態を示す要部側断面図、同図（ｃ）は先端が
不揃いのプローブを示す要部側断面図、同図（ｃりは先
端部が接触したプローブを示す要部側断面図である。

尚、同じ部品・材料に対しては全図を通して同じ記号を
付与しである。

プローブカード１３は、同図（ａ）に示すように、半導
体チップ１０を覗ける開口Ｋを設けたカード１２の配線
パターン（１２ａ〜１２ｎ）に、金属で形成されて弾性
を有する針状のプローブ（］１ａ〜１１ｎ）のそれぞれ
の他端をはんだＨにより固定して構成したものである。

そして、このプローブカード１３は、同図（ｂ）に示す
ようにプローブ（１１ａ〜１１ｎ）を、半導体チップ１
０の電極（１０ａ〜１０ｎ）に、それぞれの番号（ａ−
ｎ）が対応するようにして接触するものである。

かかる接触により、半導体チップ１０内に形成した電子
回路の電気的特性値を測定する測定器（図示せず）と該
電子回路とが、プローブ（１１ａ〜１１ｎ）を介して接
続されることとなる。

前記したような方法により出来上がったばかりのプロー
ブカード１３には、往々にして不具合いが存在し、かか
る不具合いの有無を検査するのがプローブカードの試験
である。

この不具合いのなかに、プローブ（１１ａ〜１１ｎ）の
先端が不揃いで、半導体チップ１０の電極（１０ａ〜１
゜ｎ）にプローブ（１１ａ〜１１ｎ）を接触させようと
しても、プローブ（Ｉｌａ〜１１ｎ）のなかに半導体装
ツブ１０の電極（ＩＯａ＝ＩＯｎ）に接触しないものが
ある。

このような不具合いは、同図（ｃ）に示すようにプロー
ブ（１１ａ〜１１ｎ）の先端を金属板１４に接触しなが
ら、例えばプローブ１１ａを共通プローブとし、プロー
ブ１１ａとプローブ（１１ｂ〜１１ｎ）で順次抵抗値を
測定して検出する。

例えば、プローブ１１ａとプローブ（Ｉｌｂ＝１１ｎ）
との間の全ての抵抗値が殆ど零であればプローブ（１１
ａ〜１１ｎ）の先端には不揃いがないと判定する。

しかし、例えばプローブ１１ａとプローブ１１ｃとの間
の抵抗値が無限大であれば、プローブ１１ｃが不揃いと
判定するのである。

また、不具合いのなかに、プローブ（１１ａ−１１ｎ）
を半導体チップ１０の電極（１０ａ〜］Ｏｎ）に接触さ
せた際に、プローブ間で接触するものもある。

このような不具合いは、同図（ｄ）に示すようにプロー
ブ（１１ａ〜１１ｎ）の先端を絶縁板１５に接触しなが
ら、互いに隣接して接触の発生する危険のあるプローブ
間の抵抗値を測定して検出する。

また、前記不具合いのなかに、プローブ（Ｉｌａ〜１１
ｎ）の不揃いも、プローブ（１１ａ〜１１ｎ）間の接触
もないが、同図（ａ）の点線で示すようにプローブが交
叉した状態、すなわちブローブタロス不良の匂のが存在
する。

このブローブタロス不良の検出は、前記二つの方法では
検出できないので、作業者が目視、若しくは顕微鏡等の
光学的手段を用いて行っていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、プローブの数が多くなり密集してくると前記
したような作業者が目視、若しくは顕微鏡等の光学的手
段を用いて行う従来の方法では、ブローブタロス不良の
検出は極めて困難であり、ブローブタロス不良の有無を
正確に判定できなかった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたち
で、その目的は正確且つ効率的にプローブカードを試験
できるプローブカードの試験方法の提供にある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的は、第１図及び第２図に示すように半導体チッ
プ１０の電極（１０ａ〜１０ｎ）に接触し、半導体チッ
プ１０内に形成した電子回路を測定器に接続する複数の
プローブ（１１ａ〜１１ｎ）を有するプローブカード１
３の電気的な良否を判定するプローブカードの試験方法
において、 互いに異なる抵抗値を有し、一端を共通にして短絡する
とともに、他端を電極（１０ａ〜１０ｎ）と同じ配列で
形成した複数の接触電極（Ｓａ　＝Ｓｎ）にそれぞれの
番号（ａ〜ｎ）を対応させて接続した抵抗素子（Ｒａ　
＝Ｒｎ）を設けて抵抗回路基板Ｒを形成し、接触電極（
Ｓａ　＝Ｓｎ）にそれぞれの番号（ａ−ｎ）を対応させ
てプローブ（１１ａ〜１１ｎ）を接触し、プローブ（１
１ａ〜１１ｎ）を介して実測した抵抗素子（Ｒａ　−Ｒ
ｎ）のそれぞれの抵抗値と、予め正確に測定した抵抗素
子（Ｒａ　＝Ｒｎ）のそれぞれの抵抗値とを対応させて
、プローブカードの電気的な良否を判定することを特徴
とするプローブカードの試験方法により達成される。

〔作　用〕

本発明のプローブカードの試験方法は、プローブカード
１３のプローブ（１１ａ〜１１ｎ）を抵抗回路基板Ｒも
設けた接触電極（Ｓａ　＝Ｓｎ）に、それぞれの番号（
ａ〜ｎ）に対応させて接触し、接触電極（Ｓａ　−５ｎ
）に接続した抵抗素子（Ｒａ　＝Ｒｎ）のそれぞれの抵
抗値を測定し、プローブ（１１ａ〜１１ｎ）を介して実
測した抵抗素子（Ｒａ　＝Ｒｎ）のそれぞれの抵抗値と
、予め正確に測定した抵抗素子（Ｒａ　＝Ｒｎ）のそれ
ぞれの抵抗値とを対応させていることによりプローブカ
ード１３にブローブタロス不良の検出を行うように構成
したものである。

例えば、抵抗素子Ｒａの抵抗値を殆ど零になるように構
成し、抵抗素子Ｒａを共通端子として抵抗素子（Ｒｈ　
＝Ｒｎ）の抵抗値を順次測定する。

このようにプローブカード１３のプローブ（１１ａ〜１
１ｎ）を介して測定した抵抗素子（Ｒｂ　＝Ｒｎ）のそ
れぞれの実測抵抗値が、予め正確に測定した抵抗素子（
Ｒｈ　＝Ｒｎ）のそれぞれの抵抗値とが一致していれば
ブローブタロス不良はないと判定し、実測抵抗値が入れ
換わったものがあればブローブタロス不良が存在すると
判定できることとなる。

斯くして、本発明のプローブカードの試験方法は、正確
且つ短時間でプローブカードのブローブタロス不良を検
出できることとなる。

〔実　施　例〕

以下、本発明の一実施例について第１図及び第２図を参
照しながら説明する。

第１図は、本発明の一実施例のプローブカードの試験方
法を説明するための図で、同図（ａ）は抵抗回路基板の
平面図、同図（ｂ）は抵抗回路基板の等価回路を示す図
、同図（ｃ）はプローブカードの試験方法の模式図であ
る。

本発明の一実施例のプローブカードの試験方法において
使用する抵抗回路基板Ｒの一例は、同図（ａ）に示す如
く表面が平滑なアルミナ基板の表面に、それぞれ抵抗値
の異なる抵抗素子（Ｒａ　＝Ｒｎ）を平面的に形成した
ものである。

この抵抗回路基板Ｒは、アルミナ基板に固有抵抗値が純
金属と比較して大きなニクロム（Ｎｉ−Ｃｒ）、固有抵
抗値が小さい金（Ａｕ）をこの順序で蒸着し、抵抗素子
（Ｒａ　＝Ｒｎ）の接触電極、（Ｓａ−Ｓｎ）電極とな
るところの金膜だけを残して他の金膜をエツチングした
後に、抵抗素子（Ｒａ　＝Ｒｎ）となるニクロム膜を残
して他のニクロム膜をエツチングして除去することによ
り形成したものである。

なお、それぞれの抵抗素子（Ｒａ　”Ｒｎ）のアスペク
ト比、即ち抵抗素子（Ｒａ　＝Ｒｎ）に流れる電流の方
向の当該抵抗素子（Ｒａ　＝Ｒｎ）の長さと電流の方向
と垂直な方向の当該抵抗素子（Ｒａ　＝Ｒｎ）の幅の比
はそれぞれ相違するように形成されている。

同図（ｂ）は、抵抗回路基板Ｒの等価回路を示すもので
、抵抗素子（Ｒａ−＝Ｒｎ）のそれぞれの抵抗値（ｒａ
　＝ｒｎ）は上記したようにそれぞれ異なるとともに、
その値も正確に測定されていることは勿論である。

次に、かかる抵抗回路基板Ｒを使用する本発明の一実施
例のプローブカードの試験方法について同図（ｃ）を参
照しながら説明する。

まず、試験すべきプローブカード１３のプローブ（１１
ａ〜１１ｎ）を、抵抗回路基板Ｒの接触電極（Ｓａ〜Ｓ
ｎ）にそれぞれ番号（ａ〜ｎ）を対応させて矢印Ａで示
すように同時に接触させる。

このような状態で、プローブ（１１ａ〜１１ｎ）を介し
て、抵抗値を殆ど零にして形成した抵抗素子Ｒａを共通
端子に使用して、他の抵抗素子（Ｒｈ　＝Ｒｎ）のの抵
抗値を測定器１６により順次測定する。

このようにして測定器１６が、測定したそれぞれの抵抗
素子（Ｒｂ　＝Ｒｎ）の実測抵抗値（ｒｂ’〜ｒｎ’）
と、抵抗素子（Ｒｈ　＝Ｒｎ）の正確な抵抗値（ｒｂ−
ｒｎ）とを対応させる。

そして、実測抵抗値（ｒｂ’〜ｒｎ’）が、抵抗素子（
Ｒａ　＝Ｒｎ）の正確な抵抗値（ｒａ−ｒｎ）と一致し
ていればプローブクロス不良はないこととなる。

しかし、同図（ｃ）において点線で示すようなプローブ
１１ｃとプローブ１１ｄが交叉したプローブクロス不良
が存在すると、実測抵抗値（ｒｂ’〜ｒｎ’）はｒ　ｂ
　＋　ｒ　Ｃ＋　ｒ　ｄ　＋　　・・・・、ｒｎの順序
で並ぶべきところｒｂ、ｒｄ、ｒｃ、　　・・・・、ｒ
ｎの順次で並ぶ。

斯くして、プローブカード１３のプローブクロス不良は
、測定器１６が測定したそれぞれの抵抗素子（Ｒｂ　”
Ｒｎ）の実測抵抗値（ｒｂ’〜ｒｎ’）と、抵抗素子（
Ｒｈ　＝Ｒｎ）の正確な抵抗値（ｒｂ　＝ｒｎ）とを対
応させることにより、確実且つ短時間で検出されること
となる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明によれば、プロー
ブ数の極めて多いプローブカードにおいても、このプロ
ーブカードに存在するプローブクロス不良を電気的な方
法により確実且つ短時間で検出するプローブカードの試
験方法の提供が可能となる。

図において、 １０は半導体チップ、 １０ａ　〜１０ｎは電極、 １１ａ〜１１ｎはプローブカードのプローブ、１２はカ
ード、 １２ａ〜１２ｎはカードに設けた配線パターン、１３は
プローブカード、 １４は金属板、 １５は絶縁板、 １６は測定器、 Ｒは抵抗回路基板をそれぞれ示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例のプローブカードの試験方
法を説明するための図、 第２図は、従来のプローブカードの試験方法を説明する
ための図である。 ｔｅ１１枢ａＢｌ隷の平面必 ＋ｂ＋柩ａ口ｎ、基板の算ｆめ６鯵１４■Ｔ（＋アロー
ズカーｒ’＃Ｖ１氏顧偉５五勇槽式習ノド４ざ明−一舅
−劇兼伊１＾７０−７°カー１′−拭上受方５天ｅｔｊ
ｅｐ河ｔＪＭのｂゴ第　１　ｍ （ｂ）７０−７°ａ１１−半ａＳチーｙ７’ｘｔ＆＋：
＄４ｔＬ２、ノ１イｔ’Ｈ１ｒ＊ｔｎｊｆｉｌｆｒｌｎ
ｍ谷し１め７１ｏ−７−／）ｐ’のτ式敦λはをｔ！明
ｔメた一＾ｕ館　２　ｌ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 半導体チップ（１０）の電極（１０ａ〜１０ｎ）に接触
   し、半導体チップ（１０）内に形成した電子回路を測定
   器に接続する複数のプローブ（１１ａ〜１１ｎ）を有す
   るプローブカード（１３）の電気的な良否を判定するプ
   ローブカードの試験方法において、 互いに異なる抵抗値を有し、一端を共通にして短絡する
   とともに、他端を電極（１０ａ〜１０ｎ）と同じ配列で
   形成した複数の接触電極（Ｓａ〜Ｓｎ）にそれぞれの番
   号（ａ〜ｎ）を対応させて接続した抵抗素子（Ｒａ〜Ｒ
   ｎ）を設けて抵抗回路基板（Ｒ）を形成し、接触電極（
   Ｓａ〜Ｓｎ）にれぞれの番号（ａ〜ｎ）を対応させてプ
   ローブ（１１ａ〜１１ｎ）を接触し、プローブ（１１ａ
   〜１１ｎ）を介して実測した抵抗素子（Ｒａ〜Ｒｎ）の
   それぞれの抵抗値と、予め正確に測定した抵抗素子（Ｒ
   ａ〜Ｒｎ）のそれぞれの抵抗値とを対応させて、プロー
   ブカードの電気的な良否を判定することを特徴とするプ
   ローブカードの試験方法。