JPH0626228B2 - Probe device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、例えば半導体ウエハ等の被検査体の電気的
特性などを測定検査する多数本のプローブ針を持つプロ
ーブカードを用いたプローブ装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Object of the Invention (Industrial field of application) The present invention provides a probe card having a large number of probe needles for measuring and inspecting electrical characteristics of an object to be inspected such as a semiconductor wafer. Regarding the probe device used.

（従来の技術） この種のプローブ装置、例えば半導体ウエハプローバに
は多数本のプローブ針を持つプローブカードが装着され
ている。このプローブカードは例えば特公昭59-3581 号
公報等により周知である。(Prior Art) A probe card having a large number of probe needles is mounted on a probe device of this type, for example, a semiconductor wafer prober. This probe card is known, for example, from Japanese Patent Publication No. 59-3581.

このようなプローブ装置では、第３図に示す如く、プロ
ーブカード２１に装着された多数本のプローブ針を半導
体ウエハ上に多数形成されている半導体素子（チップ）
の各電極部に接触させる。これで、その各プローブ針が
プローブカード２１の回路基板から配線等を介しテスト
ヘッド内のドライバー・コンパレーターを含む測定用検
査基板であるピンエレクトロニクスボード２０に接続
し、且つそこから更に外部のテスター（図示せず）に接
続されているので、当該半導体素子とテスターを電気的
に導通させることができ、この状態で、上記テストヘッ
ドからテスト信号を出力してプローブ針を介し半導体素
子の入力電極に印加すると共に、出力電極に発生する電
気的信号をテストヘッドを介してテスターで受けて、そ
の信号を期待される信号と比較して該半導体素子の電気
的特性などを測定検査し、良品か不良品かの判定などを
行うようになっている。In such a probe device, as shown in FIG. 3, a semiconductor element (chip) in which a large number of probe needles mounted on the probe card 21 are formed on a semiconductor wafer.
To contact each electrode part of. Now, each probe needle is connected from the circuit board of the probe card 21 to the pin electronics board 20 which is the measurement inspection board including the driver / comparator in the test head through the wiring and the like, and from there, further external tester. Since it is connected to the semiconductor element (not shown), the semiconductor element and the tester can be electrically conducted. In this state, a test signal is output from the test head and the input electrode of the semiconductor element is passed through the probe needle. Is applied to the output electrode, the electrical signal generated at the output electrode is received by the tester via the test head, and the electrical characteristics of the semiconductor element are measured and inspected by comparing the signal with the expected signal. It is designed to determine if the product is defective.

（発明が解決しようとする問題点） ところで、この種のウエハプローブ装置では、検査を実
行する際、載置台上にウエハを載置してアライメントに
より位置決めして上昇させて上側のプローブカード２１
のプローブ針に接触させるが、そのとき、ウエハの半導
体素子の電極配列パターンとプローブカード２１のプロ
ーブ針先端の配列パターンとが互いに水平面上で位置ず
れ、即ちθ方向に位置ずれを生じている場合があり、こ
のような場合は、プローブカード２１をこの外周側から
保持するインサートリングと共にプローブ装置の筐体の
ヘッドプレートに対し回転調整して、該位置ずれを補正
するようにしていた。(Problems to be Solved by the Invention) In a wafer probe apparatus of this type, when performing inspection, a wafer is placed on a mounting table, positioned by alignment, and raised to raise the upper probe card 21.
When the electrode array pattern of the semiconductor elements on the wafer and the array pattern of the probe needle tips of the probe card 21 are displaced from each other on the horizontal plane, that is, in the θ direction. In such a case, the probe card 21 is rotationally adjusted with respect to the head plate of the housing of the probe device together with the insert ring that holds the probe card 21 from the outer peripheral side to correct the positional deviation.

このために、プローバ筐体上方に設置されるテストヘッ
ド内のエレクトロニクスボード２０からプローブカード
２１までの電気配線が、成就の如くインサートリングと
共にプローブカード２１全体の回転を可能とする必要性
から、予め少し余裕を持たして（インサートリングヲ回
転しても配線が切れないように）長くされている。この
結果、ピンエレクトロニクスボード２０からプローブカ
ード２１までの配線は約１２０mmにも達する長いものと
なって、検査の際に、高周波信号の減衰や、配線間の信
号のクロストークや、外部のノイズの侵入などを招き易
く、高精度な検査測定に支障をきたすことが判った。For this reason, the electrical wiring from the electronics board 20 in the test head installed above the prober housing to the probe card 21 needs to enable the rotation of the entire probe card 21 together with the insert ring in order to fulfill the requirement. It is made longer with some allowance (the wiring will not be cut even if the insert ring is rotated). As a result, the wiring from the pin electronics board 20 to the probe card 21 becomes as long as about 120 mm, and at the time of inspection, high frequency signals are attenuated, signal crosstalk between wiring and external noise are generated. It was found that it is easy to cause intrusion, which hinders highly accurate inspection and measurement.

この発明は上記事情に鑑みなされ、その目的とするとこ
ろは、検査の際、被検査体の電極配列パターンとプロー
ブカードのプローブ針の配列パターンとの水平面上での
位置ずれをプローブカード側の回転調整により補正でき
る上に、テストヘッドからプローブカードまでの電気配
線を大幅に短縮できて、高精度な検査測定を可能にした
プローブ装置を提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to prevent a positional deviation between an electrode array pattern of an object to be inspected and an array pattern of probe needles of a probe card on a horizontal plane during rotation on the probe card side. It is an object of the present invention to provide a probe device that can be corrected by adjustment and can significantly shorten the electrical wiring from the test head to the probe card, enabling highly accurate inspection and measurement.

〔発明の構成〕[Structure of Invention]

（問題点を解決するための手段） この発明は上記目的を達成するために、テスターにテス
トヘッドを介して電気的に接続したプローブカードの多
数本のプローブ針に対し、被検査体の各電極部を接触さ
せて、該被検査体の電気的特性を検査するプローブ装置
において、前記プローブカードを、プローブ針を装着し
た小径な円板状の第１の回路基板と、この第１の回路基
板を水平面上で回転可能に外周側から支持し且つ上記テ
ストヘッド側の測定用検査回路と電気的に接続する大径
なドーナツ板状の第２の回路基板と、上記第１の回路基
板の各プローブ針に電気的に接続した配線の外周端と第
２の回路基板の配線の内周端とを最短距離で且つ僅かな
弛みを持って接続するワイヤとで構成する一方、上記小
径な第１回路基板を第２の回路基板に対し水平面上で回
転調整せしめる回転駆動機構を具備してなることを特徴
とする。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention relates to each electrode of an object to be inspected for a large number of probe needles of a probe card electrically connected to a tester through a test head. In a probe device for inspecting the electrical characteristics of an object to be inspected by bringing parts into contact with each other, the probe card includes a first circuit board having a small disk shape with probe needles attached, and the first circuit board. A large-diameter donut-plate-shaped second circuit board for rotatably supporting from the outer peripheral side on a horizontal plane and electrically connecting to the measuring inspection circuit on the test head side; and each of the first circuit board. The outer peripheral end of the wiring electrically connected to the probe needle and the inner peripheral end of the wiring of the second circuit board are constituted by a wire that connects with a shortest distance and with a slight slack, while the first small diameter is used. Pair the circuit board with the second circuit board It is characterized by comprising a rotation drive mechanism for adjusting rotation on a horizontal plane.

（作用） こうした構成のプローブ装置であれば、検査の際、被検
査体の電極配列パターンとプローブカードのプローブ針
の配列パターンとの水平面上での回転方向の位置ずれ
を、回転駆動機構によりプローブカードの小径な円板状
の第１の回路基板を回転調整することで補正でき、各プ
ローブ針に被検査体の各電極部を適確に接触させて電気
的特性の検査測定が可能となる。(Operation) With the probe device having such a configuration, during the inspection, the rotational displacement of the electrode array pattern of the device under test and the array pattern of the probe needles of the probe card in the rotation direction on the horizontal plane causes the probe to rotate. This can be corrected by rotationally adjusting the disk-shaped first circuit board with a small diameter of the card, and it is possible to accurately contact each probe needle with each electrode portion of the device under test to inspect and measure the electrical characteristics. .

しかも、上述の如く位置ずれ補正のためにプローブカー
ドの小径な第１の回路基板を大径な第２の回路基板に対
し回転調整可能としたが、その第１の回路基板と第２の
回路基板との電気的接続を、該第１の回路基板の配線の
外周端と第２の回路基板の配線の内周端との最短距離で
ワイヤによって行っていると共に、第１の回路基板が小
径であって最大±３゜程度までの回転調整に伴う周移動
が非常に僅かであるので、上記ワイヤに持たせる弛みは
非常に少なくて良く、これでそのワイヤが極めて短尺な
もので済み、テストヘッド側の測定用検査回路からプロ
ーブカードまでの配線の短縮化が図れるようになり、検
査の際に、高周波信号の減衰や、配線間の信号のクロス
トークや、外部のノイズの侵入などが少なくなって高精
度な検査測定が可能となる。Moreover, as described above, the first circuit board having a small diameter of the probe card can be rotationally adjusted with respect to the second circuit board having a large diameter in order to correct the positional deviation, but the first circuit board and the second circuit board are adjusted. The electrical connection with the board is made by a wire at the shortest distance between the outer peripheral end of the wiring of the first circuit board and the inner peripheral end of the wiring of the second circuit board, and the first circuit board has a small diameter. However, since the circumferential movement associated with the rotation adjustment up to about ± 3 ° is very small, the slack imparted to the wire can be very small, which makes the wire extremely short and tested. Wiring from the head side inspection circuit to the probe card can be shortened, and during inspection, high-frequency signals are not attenuated, signal crosstalk between wiring lines, and external noise intrusion are reduced. Highly accurate inspection measurement is possible To become.

（実施例） 以下、本発明のプローブ装置の一実施例を第１図乃至第
３図により説明する。ここでは被検査体として坂東体ウ
エハの半導体素子（チップ）を検査するウエハプローブ
装置を例示する。(Embodiment) An embodiment of the probe device of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3. Here, a wafer probe apparatus for inspecting a semiconductor element (chip) of a Bando body wafer as an object to be inspected is exemplified.

まず、このウエハプローブ装置は、第２図に示す如く、
プローブ筐体のヘッドプレートの略中央開口部にドーナ
ツ円板状のインサートリング１８を介して後述するプロ
ーブカード１が水平に取付け支持されている。このプロ
ーブカード１はプリント基板で、多数のプリント配線
（図示せず）が形成されている。このプローブカード１
の中央部に多数本のプローブ針５がそれぞれ該プローブ
カード１のプリント配線と電気的に接続した状態で装着
され、各々の針先が下方に突出されている。First, as shown in FIG.
A probe card 1 to be described later is horizontally attached and supported at a substantially central opening of a head plate of the probe housing via an insert ring 18 having a donut disk shape. The probe card 1 is a printed circuit board on which a large number of printed wirings (not shown) are formed. This probe card 1
A large number of probe needles 5 are attached to the center of the probe card 1 while being electrically connected to the printed wirings of the probe card 1, and the tips of the probe needles are projected downward.

このプローブカード１の上方にテストヘッド１０がプロ
ーバ筐体に支えられるようにして設置されている。この
テストヘッド１０内には、前もって決められた電圧・電
流・信号を出力したり、被検査体であるウエハ６の半導
体素子からの電圧・電流・信号などを入力する測定用検
査回路（ドライバー・コンパレータ）を含む基板、例え
ばピンエレクトロニクスボード１１が設置されている。
このピンエレクトロニクスボード１１はプローバ筐体内
部などのに設置されたテスター（図示せず）と電気的に
配線接続されている。A test head 10 is installed above the probe card 1 so as to be supported by a prober housing. The test head 10 outputs a voltage / current / signal determined in advance, or inputs a voltage / current / signal from a semiconductor element of the wafer 6 to be inspected, which is a measurement inspection circuit (driver). A board including a comparator, for example, a pin electronics board 11 is installed.
The pin electronics board 11 is electrically wired and connected to a tester (not shown) installed inside the prober housing or the like.

また、このテストヘッド１０の下面部にはプリント基板
であるパフォーマンスボード１２が取付けられており、
このパフォーマンスボード１２のプリント配線とピンエ
レクトロニクスボード１１の測定用検査回路との間が多
数本の配線１３で接続されている。このパフォーマンス
ボード１２からこのプリント配線と電気的に接続した多
数本のポゴピン１４が下方に突設され、これらポゴピン
１４が上記プローブカード１上面に当節して該プローブ
カード１のプリント配線と電気的に接続さてれいる。A performance board 12, which is a printed circuit board, is attached to the lower surface of the test head 10.
The printed wiring of the performance board 12 and the measurement inspection circuit of the pin electronics board 11 are connected by a large number of wirings 13. A large number of pogo pins 14 electrically connected to the printed wiring from the performance board 12 are protruded downward, and these pogo pins 14 are provided on the upper surface of the probe card 1 and electrically connected to the printed wiring of the probe card 1. Connected to.

一方、プローブ筐体内の上記プローブカード１の下方位
置には、被検査体である半導体ウエハ６を搭載支持する
測定用ステージとしての載置台１６が設置されている。
この載置台１６は、上面に搭載されるウエハ６を真空チ
ャックして固定支持すると共に、Ｘ・Ｙ・Ｚ方向（前後
・左右・上下方向）に移動できるように、図示しない前
後左右及び昇降機構に支持されている。On the other hand, at a position below the probe card 1 in the probe housing, a mounting table 16 as a measuring stage for mounting and supporting the semiconductor wafer 6 which is an object to be inspected is installed.
The mounting table 16 holds the wafer 6 mounted on the upper surface by vacuum chucking and fixedly supports it, and moves it in the X, Y, and Z directions (front-rear, left-right, up-down direction) so that it can move in the front-rear, left-right, and up-down mechanisms. Supported by.

そして、多数の半導体素子（チップ）が規則的に整列形
成されたウエハ６を載置台６を載置台１６上の所定位置
にアライメントなどして搭載支持し、この状態で載置台
１６をＸ・Ｙ方向に移動してプローブカード１の真下に
対向位置させ、ここで載置台１６を上昇（Ｚアップ）し
て、ウエハ６の半導体素子の各電極部（パッド）を複数
チップ単位で上記プローブカード１の多数本のプローブ
針５の針先に押し当てるように接触させ、これでそれら
半導体素子とテストヘッド１０のピンエレクトロニクス
ボード１１及びテスターとを電気的に接続して、該半導
体素子の電気的特性を検査測定するようになっている。Then, the wafer 6 on which a large number of semiconductor elements (chips) are regularly aligned is mounted and supported by aligning the mounting table 6 at a predetermined position on the mounting table 16, and in this state, the mounting table 16 is moved in X and Y directions. The probe card 1 is moved in the direction to a position directly below the probe card 1, and the mounting table 16 is raised (Z-up) at this position so that each electrode portion (pad) of the semiconductor element of the wafer 6 is united in a plurality of chips. Of the probe needles 5 are brought into contact with each other so as to be pressed against them, and these semiconductor elements are electrically connected to the pin electronics board 11 and the tester of the test head 10 to obtain the electrical characteristics of the semiconductor elements. Are inspected and measured.

ここで、上述の如く、載置台１６をＺアップして、ウエ
ハ６の半導体素子の各電極部（パッド）をプローブカー
ド１のプローブ針５に接触させて検査する際、インサー
トリング１８やプローブカード１等の取付ミスや該プロ
ーブカード１自体の製作誤差などにより、ウエハ６の半
導体素子の電極配列パターンとプローブカード１のプロ
ーブ針５先端の配列パターンとが互いに水平面上でθ方
向に位置ずれを生じている場合があり、この補正をプロ
ーブカード１のθ方向の回転で行う。このプローブカー
ド１のθ方向の回転調整は、例えば最大±３゜程度まで
で充分である。Here, as described above, when the mounting table 16 is Z-up and each electrode portion (pad) of the semiconductor element of the wafer 6 is brought into contact with the probe needle 5 of the probe card 1 for inspection, the insert ring 18 and the probe card are used. Due to a mounting error such as 1 or a manufacturing error of the probe card 1 itself, the electrode array pattern of the semiconductor elements of the wafer 6 and the array pattern of the tips of the probe needles 5 of the probe card 1 are displaced from each other in the θ direction on the horizontal plane. In some cases, this correction is performed by rotating the probe card 1 in the θ direction. For the rotation adjustment of the probe card 1 in the θ direction, for example, a maximum of ± 3 ° is sufficient.

この回転調整を可能にするために、まず、上記プローブ
カード１は、中心部に多数本のプローブ針５を装着した
小径な第１の回路基板２と、この第１の回路基板２の外
周に嵌合して該第１の回路基板２を回転可能に支持する
大径なリング状の第２の回路基板３と、その第１の回路
基板２と第２の回路基板３との対応したプリント配線同
志を接続するワイヤ４とで構成されている。In order to enable this rotation adjustment, first, the probe card 1 has a small-diameter first circuit board 2 having a large number of probe needles 5 mounted in the center and an outer circumference of the first circuit board 2. A large-diameter ring-shaped second circuit board 3 that fits and rotatably supports the first circuit board 2, and a corresponding print of the first circuit board 2 and the second circuit board 3. It is composed of wires 4 that connect the wirings to each other.

更に詳述すると、第１の回路基板２は、直径（外径）が
例えば１００mm程度の小径なドーナツ円板状のもので、
第２の回路基板３は、内径が１００mm程度で直径（外
径）が例えば２００mm程度の大径なデーナツ円板状のも
のであり、その第１の回路基板２の外周縁上半部と、第
２の回路基板３の内周縁下半部とには、互いに上下で重
合する段状突部が鍔状に形成され、これで該第１の回路
基板２が第２の回路基板３に載架するように嵌合支持さ
れて同一平面上でθ方向に回転可能とされている。More specifically, the first circuit board 2 is a donut disk-shaped member having a small diameter (outer diameter) of, for example, about 100 mm.
The second circuit board 3 is a large-diameter disk-shaped disc having an inner diameter of about 100 mm and a diameter (outer diameter) of, for example, about 200 mm, and the upper half of the outer peripheral edge of the first circuit board 2 On the lower half of the inner peripheral edge of the second circuit board 3, stepped protrusions that overlap each other in the vertical direction are formed in a brim shape, whereby the first circuit board 2 is mounted on the second circuit board 3. It is fitted and supported so as to hang, and is rotatable in the θ direction on the same plane.

また、その第１の回路基板２は、プリント基板であっ
て、この中心部に装着した多数本のプローブ針５と各々
電気的に接続する多数本のプリント配線が中央から外周
に亘って形成されている。また、第２の回路基板３もプ
リント基板であって、上記第１の回路基板２の各プリン
ト配線と対応するように、内周側から外周寄りに亘って
多数のプリント配線が形成されている。Further, the first circuit board 2 is a printed circuit board, and a large number of printed wirings that are electrically connected to the large number of probe needles 5 mounted at the center are formed from the center to the outer periphery. ing. The second circuit board 3 is also a printed board, and a large number of printed wirings are formed from the inner peripheral side to the outer peripheral side so as to correspond to the respective printed wirings of the first circuit board 2. .

そして、その第１の回路基板２と第２の回路基板３との
互いに対応するプリント配線同志がワイヤ４例えば太さ
５mmのＡｌ線のビニール被覆線で半田付けによりい接続
されている。これらワイヤ４は、第１の回路基板２のプ
リント配線の外周端と第２の回路基板３のプリント配線
の内周端との最短距離を接続する非常に短尺なものであ
ると共に、その第１の回路基板２が第２の回路基板３に
対しθ方向に数度例えば上述の如く最大±３゜まで回転
可能に少い弛みを持つ状態とされている。The corresponding printed wirings of the first circuit board 2 and the second circuit board 3 are connected to each other by soldering with a wire 4, for example, a vinyl-coated wire of an Al wire having a thickness of 5 mm. These wires 4 are very short and connect the shortest distance between the outer peripheral edge of the printed wiring of the first circuit board 2 and the inner peripheral edge of the printed wiring of the second circuit board 3. The circuit board 2 has a slight slack so that it can rotate in the θ direction by several degrees with respect to the second circuit board 3, for example, up to ± 3 ° as described above.

また、第２の回路基板３の各プリント配線の外周端の電
極パッドに上記パフオーマンスボード１２から突設した
多数本のポゴピン１４の下端が当接して電気的に接続さ
れている。これで第１の回路基板２の中央に装着した各
プローブ針５が、該第１の回路基板２のプリント配線、
ワイヤ４、第２の回路基板３のプリント配線、ポゴピン
１４、パフオーマンスボード１２のプリント配線、配線
１３により、テストヘッド１０のピンエレクトロニクス
ボード１１の測定用検査回路と電気的に接続され、更に
はそのテストヘッド１０を介してプローバ筐体内部など
に設置されたテスターに電気的に接続されている。Further, the lower ends of a large number of pogo pins 14 protruding from the performance board 12 are in contact with and electrically connected to the electrode pads at the outer peripheral ends of the respective printed wirings of the second circuit board 3. With this, each probe needle 5 mounted on the center of the first circuit board 2 is connected to the printed wiring of the first circuit board 2,
The wire 4, the printed wiring of the second circuit board 3, the pogo pin 14, the printed wiring of the performance board 12, and the wiring 13 are electrically connected to the measurement inspection circuit of the pin electronics board 11 of the test head 10, and further The test head 10 is electrically connected to a tester installed inside the prober housing or the like via the test head 10.

また、上記第１の回路基板２をθ方向に回転調整する回
転駆動機構として、上記インサートリング１８上に横軸
的に可逆モータ７が取付けられ、このモータ７から回転
軸８がプローブカード１上に沿って中心方に延出され、
この先端にギア９が設けられている。このギア９が上記
プローブカード１の小径な第１の回路基板２の外周寄り
部上面に設けられラック部に噛合して、モータ７の駆動
によるギヤ９の正逆回転により第１の回路基板２を第２
の回路基板３に対しθ方向に水平回転調整できるように
なっている。Further, a reversible motor 7 is mounted on the insert ring 18 in the horizontal axis as a rotary drive mechanism for rotating and adjusting the first circuit board 2 in the θ direction, and the rotary shaft 8 is mounted on the probe card 1 from the motor 7. Along the center of the
A gear 9 is provided at this tip. This gear 9 is provided on the upper surface of the small diameter first circuit board 2 of the probe card 1 near the outer periphery and meshes with the rack portion, and the forward and reverse rotation of the gear 9 by the driving of the motor 7 causes the first circuit board 2 to rotate. The second
The circuit board 3 can be horizontally rotated in the θ direction.

こうした構成のプローブ装置であれば、検査の際、被検
査体であるウエハ６の半導体素子の電極配列パターンと
プローブカード１のプローブ針５の配列パターンとの水
平面上でのθ方向の位置ずれを、回転駆動機構のモータ
７によるギア９の正逆回転によりプローブカード１の小
径な円板状の第１の回路基板２を回転調整することで補
正する。これで各プローブ針５にウエハ６の半導体素子
の各電極部を適確に接触させて電気的特性の検査測定が
可能となる。With the probe device having such a configuration, during inspection, a positional deviation in the θ direction on the horizontal plane between the electrode arrangement pattern of the semiconductor elements of the wafer 6 to be inspected and the arrangement pattern of the probe needles 5 of the probe card 1 is performed. The correction is performed by rotationally adjusting the small-diameter disk-shaped first circuit board 2 of the probe card 1 by the forward / reverse rotation of the gear 9 by the motor 7 of the rotary drive mechanism. This makes it possible to bring the probe needles 5 into proper contact with the electrode portions of the semiconductor elements of the wafer 6 to inspect and measure the electrical characteristics.

また、上述の如くθ方向の位置ずれ補正のためにプロー
ブカード１の小径な第１の回路基板２を大径な第２の回
路基板３に対し回転調整可能としたが、その第１の回路
基板２と第２の回路基板３との電気的接続を、該第１の
回路基板２のプリント配線の外周端と第２の回路基板３
のプリント配線の内周端との最短距離でワイヤ４によっ
て行っていると共に、第１の回路基板２が小径（直径１
００mm程度）であって最大±３゜程度までの回転調整に
伴う周移動が非常に僅かであるので、上記ワイヤ４に持
たせる弛みは非常に少なくて良く、これでそのワイヤ４
が極めて短尺なもので済み、テストヘッド１０側のピン
エレクトロニクスボード１１の測定用検査回路からプロ
ーブカード１までの配線が約５０mmまで大幅に短縮でき
るようになり、検査の際に、高周波信号の減衰や、配線
間の信号のクロストークや、外部のノイズの侵入などが
少なくなって高精度な検査測定が可能となる。Further, as described above, the first circuit board 2 having a small diameter of the probe card 1 can be rotationally adjusted with respect to the second circuit board 3 having a large diameter in order to correct the positional deviation in the θ direction. The electrical connection between the board 2 and the second circuit board 3 is made by connecting the outer peripheral edge of the printed wiring of the first circuit board 2 and the second circuit board 3 to each other.
The wire 4 is used at the shortest distance from the inner peripheral edge of the printed wiring, and the first circuit board 2 has a small diameter (diameter 1
(00 mm) and the circumferential movement associated with rotation adjustment up to about ± 3 ° is very small, so the wire 4 may have very little slack.
Is extremely short, and the wiring from the measurement inspection circuit of the pin electronics board 11 on the test head 10 side to the probe card 1 can be significantly shortened to about 50 mm, and high-frequency signals are attenuated during inspection. Moreover, crosstalk of signals between wirings and intrusion of external noise are reduced, and highly accurate inspection measurement can be performed.

なお、上記第１の回路基板２と第２の回路基板３とより
なるプローブカード１をイサートリング１８にセットし
た時点でのテーィチング操作を説明する。The teaching operation when the probe card 1 including the first circuit board 2 and the second circuit board 3 is set on the assert ring 18 will be described.

まず、前述したと同様に、多数の半導体素子（チップ）
が規則的に整列形成されたウエハ６を載置台１６上の所
定位置にアライメントなどして搭載支持し、この状態で
載置台１６をＸ・Ｙ方向に移動してプローブカード１の
真下に対向位置させ、ここで載置台１６を上昇（Ｚアッ
プ）して、ウエハ６の半導体素子の各電極部（パッド）
を上記プローブカード１の多数本のプローブ針５の針先
に押し当てるように接触させる。この際、載置台１６の
Ｘ・Ｙ方向の駆動機構を制御するジョイスティックの操
作と、上記第１の回路基板２の回転駆動機構のモータ７
を制御するジョインスティックの操作をして、該プロー
ブ針５先端の配列パターンとウエハ６の半導体素子の電
極パッド配列パターンとが対向すように位置合わせ調整
する。この時、プローブ針５の先端配列と電極パッドの
配列をＴＶカメラ又は監視光学系を用いて観察しながら
位置合わせ調整する。この調整操作をウエハ６に形成さ
れたすべての半導体素子（チップ）が測定可能なように
実行し、ティーチング操作を終了する。First, as described above, a large number of semiconductor elements (chips)
The wafers 6 which are regularly aligned and formed are mounted and supported at a predetermined position on the mounting table 16 by alignment or the like, and in this state, the mounting table 16 is moved in the X and Y directions to face directly below the probe card 1. Then, the mounting table 16 is raised (Z-up) here, and each electrode portion (pad) of the semiconductor element of the wafer 6 is moved.
Are pressed against the tips of a large number of probe needles 5 of the probe card 1. At this time, the operation of the joystick for controlling the drive mechanism of the mounting table 16 in the X and Y directions and the motor 7 of the rotation drive mechanism of the first circuit board 2 are performed.
The position of the probe needle 5 is aligned and adjusted so that the array pattern of the tip of the probe needle 5 and the electrode pad array pattern of the semiconductor element of the wafer 6 are opposed to each other by operating the join stick for controlling. At this time, the alignment of the tips of the probe needles 5 and the array of electrode pads is adjusted while observing using a TV camera or a monitoring optical system. This adjusting operation is executed so that all the semiconductor elements (chips) formed on the wafer 6 can be measured, and the teaching operation is completed.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明のプローブ装置は前述の如く構成したので、検査
の際、被検査体の電極配列パターンとプローブカードの
プローブ針の配列パターンとの水平面上での位置ずれを
プローブカードまでの電気配線を大幅に短縮できて、高
精度な検査測定を実現可能とできる。Since the probe device of the present invention is configured as described above, during the inspection, the positional deviation between the electrode array pattern of the device under test and the probe needle array pattern of the probe card on the horizontal plane can be greatly reduced by the electrical wiring to the probe card. It can be shortened to a high level and highly accurate inspection measurement can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図及び第２図は本発明のプローブ装置の一実施例を
示すもので、第１図はプローブカードの構成図、第２図
は第１図のプローブカードをセットしたウエハプローブ
装置の一部断面した構成図、第３図は従来のプローブ装
置の一部断面した構成図である。 １……プローブカード、２……第１の回路基板、 ３……第２の回路基板、４……ワイヤ、 ５……プローブ針、６……被検査体（半導体ウエハ）、 ７，８，９……回転駆動機構 （７……モータ、８……回転軸、９……ギア）、 １０……テストヘッド。1 and 2 show an embodiment of the probe device of the present invention. FIG. 1 is a block diagram of the probe card, and FIG. 2 is an example of a wafer probe device in which the probe card of FIG. 1 is set. FIG. 3 is a partially sectional configuration diagram of a conventional probe device. 1 ... Probe card, 2 ... First circuit board, 3 ... Second circuit board, 4 ... Wire, 5 ... Probe needle, 6 ... Inspection object (semiconductor wafer), 7,8, 9 ... Rotation drive mechanism (7 ... motor, 8 ... rotation shaft, 9 ... gear), 10 ... test head.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】テスターにテストヘッドを介して電気的に
接続したプローブカードの多数本のプローブ針に対し、
被検査体の各電極部を接触させて、該被検査体の電気的
特性を検査するプローブ装置において、前記プローブカ
ードを、プローブ針を装着した小径な円板状の第１の回
路基板と、この第１の回路基板を水平面上で回転可能に
外周側から支持し且つ上記テストヘッド側の測定用検査
回路と電気的に接続する大径なドーナツ板状の第２の回
路基板と、上記第１の回路基板の各プローブ針に電気的
に接続した配線の外周端と第２の回路基板の配線の内周
端とを最短距離で且つ僅かな弛みを持って接続するワイ
ヤとで構成する一方、上記小径な第１回路基板を第２の
回路基板に対し水平面上で回転調整せしめる回転駆動機
構を具備してなることを特徴とするプローブ装置。1. A plurality of probe needles of a probe card electrically connected to a tester via a test head,
In a probe device for inspecting electrical characteristics of an object to be inspected by contacting each electrode portion of the object to be inspected, the probe card is a small-diameter disk-shaped first circuit board on which probe needles are mounted, A large-diameter donut plate-shaped second circuit board that rotatably supports the first circuit board from the outer peripheral side on a horizontal plane and electrically connects to the measurement inspection circuit on the test head side; One of the wires is formed by connecting the outer peripheral end of the wire electrically connected to each probe needle of the first circuit board and the inner peripheral end of the wire of the second circuit board with the shortest distance and with a slight slack. A probe device comprising a rotation drive mechanism for rotating and adjusting the first circuit board having a small diameter with respect to the second circuit board on a horizontal plane.