JPH0782033B2 - プローブカード - Google Patents
プローブカードInfo
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- JPH0782033B2 JPH0782033B2 JP5127843A JP12784393A JPH0782033B2 JP H0782033 B2 JPH0782033 B2 JP H0782033B2 JP 5127843 A JP5127843 A JP 5127843A JP 12784393 A JP12784393 A JP 12784393A JP H0782033 B2 JPH0782033 B2 JP H0782033B2
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- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
- Measuring Leads Or Probes (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
Description
し、詳しくは、電気的なテストのためにウエハ上のIC
等にコンタクトするプローブカードに関する。
のコンタクトパッドが微細で狭ピッチであることから、
これとのコンタクト部にテーパ形状で片持ち式のプロー
ブピンが一般的に用いられている。このプローブピン
は、電解研磨等によってピンごとに製造される。そし
て、これらのテーパ形状のプローブピンを扇状に並べて
基板に取り付ける工程や、ICのパッドの配置に合わせ
て先端のコンタクト部を曲げて高さやピッチを揃える工
程を経て、プローブカードが完成する。これらの工程は
俗に針立てとも呼ばれ、その作業には職人芸が要求され
る。
ーブカードは、テーパ状のプローブピンを採用し、職人
芸に依存して作られている。しかし、ICの高集積化が
進むに連れ、プローブカードについても多ピン化、狭ピ
ッチ化の要求が厳しくなるばかりである。一方、かかる
要求に応え得る高度な技能者は極めて限られる。このた
め、製品の性能がばらついて信頼性が低下しがちであ
る。しかも、使用途中にもしばしば困難な再調整作業が
必要とされ、取り扱いにも難がある。例えば80μmピ
ッチのプローブカードは至高の芸術品の如く慎重に取り
扱われる。このため、このタイプのプローブカードで
は、ICの進歩についていけなくなりつつある。
によって形成したプローブピンを持つプローブカードが
提案されているが、ドライエッチングでは生産性が悪過
ぎ、ウエットエッチングではテーパエッチの発生等によ
りピンの断面形状が悪くて必要なコンタクト力が確保で
きない等の欠陥がある。また、異方性材料を用いて断面
形状を確保しても材料が限定されるため導電性が確保で
きない。さらにはコンタクト部分をピンにすることを諦
めて樹脂基板上の配線パターンにパッドを付けて押し付
けるタイプのプローブカードもあるが、これでは、いわ
ゆるオーバードライブが確保できないことから、コンタ
クト圧がばらつき易く接触抵抗が不安定で信頼性に欠け
る。
ようなプローブカードは、実験的あるいは限定的な使用
は別として、実用に耐えない。この発明の目的は、この
ような従来技術の問題点を解決するものであって、多ピ
ンで狭ピッチのICのプローブテストにも適した構成の
プローブカードを実現することにある。
のこの発明のプローブカードの構成は、直接または間接
的にメッキ処理により形成された複数の配線パターンを
有しこれらの配線パターンのそれぞれの先端部が基板に
支持されることなく露出し途中または後端側に第1の接
触端子を有するフレキシブル基板と、それぞれの前記第
1の接触端子に接触する第2の接触端子がそれぞれに設
けられた複数のパターン配線を有するカード基板と、そ
れぞれの前記先端部をプローブピンとして支持する支持
プレートと、を備え、前記フレキシブル基板上のそれぞ
れの第1の接触端子が前記カード基板のそれぞれの第2
の接触端子と接続されているものである。
あっては、支持プレートが、フレキシブル基板の配線パ
ターンの先端部をプローブピンとして支持する。これに
より、フレキシブル基板の配線パターンがその先端部で
ウエハ上のICやICチップにコンタクトすることがで
きる。また、フレキシブル基板の配線パターンとカード
基板の配線パターンとが、それぞれの接触端子同士接続
される。これにより、このプローブカードは、プローバ
に挿着されると、フレキシブル基板の配線パターンとカ
ード基板の配線パターンとを介して、ICとテスターと
の間を接続しうる。
チの相違等に対する整合が採られて電気的な結合がサポ
ートされ、ICのプローブテストが可能となる。このよ
うに、基本的には、カード基板に支持プレートとフレキ
シブル基板を取り付けて固定する機構だけで済み、しか
も、フレキシブル基板自体を支持板としても使用できる
ので、支持機構が簡単になる。したがって、面倒な針立
て作業や信頼性を低下させる多数の部品が不要となり、
その結果、プローブカードの生産性および信頼性が向上
する。
する配線パターンのフレキシブル基板が、メッキ処理に
基づいて製造される。これにより、多ピン化、狭ピッチ
化を図った場合でも十分なオーバードライブとコンタク
ト圧を確保でき、しかも、プローブピンを一体的に効率
良く製造することができる。したがって、多ピンで狭ピ
ッチのICに対しても高い生産性と信頼性を確保するこ
とができる。さらには、ピン交換等のメンテナンスも一
括で容易にできることとなる。しかも、比較的量産が利
くので、ICの量産時等に同一仕様のプローブカードが
多数必要とされた場合でも直ちに対処できる。
照して詳細に説明する。図1に、プローブカードを示
す。(a)はその全体の斜視図であり、(b)は一部断
面の拡大図であり、(c)は特にプローブピンの断面図
である。なお、断面のハッチングは割愛した。ここで、
14は後述のメッキ処理によって形成された配線パター
ンの先端部としてのプローブピン、15はその配線パタ
ーンを支持するフレキシブル基板としてのフィルム、2
0はカード基板としてのプリント基板、21はグランド
用導体、22はコンタクト圧確保用のOリング、23は
クランパ、24はボルト、25はステンレス製の支持プ
レート、26,27はポリイミドの絶縁シート、28は
クランパ、29はボルトである。また、30は検査対象
のICのイメージである。
ンタクト力を支えるべく固めの基板が用いられ、その上
面に複数のパターン配線を有する。これらのパターン配
線の両端側に接触端子が設けられている。その一方の接
触端子は、プローブピン14の後端側接触端子と重ね合
わせられ、その上からグランド用導体21とOリング2
2とクランパ23とボルト24によって固定されて、プ
ローブピン14との接続状態が保たれる。その他方の接
触端子はカードのプローバへの挿着時にカードエッジ接
続あるいはスプリングピンコンタクト等によってテスタ
ー側と接続される。この構造により、プローブピン14
を介してIC30とテスターとの電気的結合が確保され
る。なお、カード基板は、プリント基板の如く一体物の
他、FPCとそのサポート板の如き組み合わせ物であっ
てもよい。
分からなり、その傾斜辺を内側にしてプリント基板20
の中央下部に取り付けられる。その傾斜辺上に、絶縁シ
ート26、プローブピン14、フィルム15、グランド
用導体21、絶縁シート27、クランパ28が、ボルト
29で固定される。この構造により、フィルム15上の
先端部がプローブピンとして支持される。そして、この
プローブカードがプローバによって駆動されて、プロー
ブピン14がIC30のコンタクトパッドに接触し、さ
らにオーバードライブがかけられると、傾斜したプロー
ブピンがIC30のコンタクトパッドを僅かにスクラッ
チする。これにより、確実なコンタクトが確保できて、
検査結果に信頼がおける。なお、IC30のコンタクト
パッド部又はプローブピンの先端にバンプが設けられて
いるような場合には、バンプの高さの範囲でオーバード
ライブがかけられるので、プローブピンが予め傾斜して
いる必要はない。あるいは逆向きに傾斜していてもよ
い。
を示すが、これは説明用のものであり、実際には、プロ
ーブピンの数が数十から数百のものが一般的であって、
ピッチも一定とは限らない。フィルム15は、IC30
のコンタクトパッドの配置部分より大きいほぼ矩形の開
口を中央に有する(図2における15b参照)。そし
て、この開口15bのそれぞれの辺に沿ってそれぞれの
先端部14d等が突出している。この開口を有すること
により、先端部がプローブピンとして機能するととも
に、先端部14dの先端とIC30のコンタクトパッド
との接触状態が監視可能となる。なお、フレキシブル基
板22が傷むことなく容易に変形し得るように、開口の
隅部に切り込みを設けてもよい。また、これをほぼ対角
線に沿って(図2における一点鎖線参照)分割した4っ
つの台形形状のものの組み合わせとして構成してもよ
い。
クトパッドの配置に対応して設けられ、これに連なる配
線パターンの後端側にプリント基板20の接触端子の配
置に対応して広いピッチで接触端子が設けられている。
これにより、ICの微細で狭ピッチのパッドとテスター
側のさほど微細でなくて広いピッチのスプリングピン等
との間の整合を採ることができる。なお、IC30のコ
ンタクトパッドが4辺全部には設けられておらずその一
部の辺だけに設けられている場合には、これに対応する
部分にプローブピンがあればよい。また、同様のことが
支持プレート25についても言える。これも、台形形状
の4つの部分のそれぞれに該当する個別の部品のうち、
IC30のコンタクトパッドの配置に対応して決まる部
品の組み合わせから構成することができる。
製造方法について、説明する。図3に、各工程における
断面模式図を示す。なお、以下、プローブピンを単にピ
ンと呼び、配線パターンをパターンと呼び、ピン14d
とパターン14eを合わせてピン14と呼ぶ。また、ピ
ン14等とフィルム15との全体をピンフィルム体(1
4+15)と呼ぶ。
形成工程と、メッキ処理工程の前半部であるレジストパ
ターンの形成工程と、メッキ処理工程の後半部として第
2の金属層を形成する電解メッキ工程と、フィルムの被
着工程と、分離工程の前半部である剥離工程と、分離工
程の後半部である除去工程とからなる。なお、ピン14
の材質は、強度や靱性の観点からNiが良い。さらに、
Pd等を含ませることもある。また、導電性を重視する
場合には、金をコーテングして導電性を高くするとよい
(図1(c)参照)。あるいは、Niに代えてベリリュ
ウム銅を用いても良い。以下、各工程をこの順に説明す
る。
のステンレス板10の上に、第1の金属層としての銅層
11を薄く電解メッキで形成する。第1の金属層として
銅を用いるのは、Ni製のピン14等との被着性に優れ
ること、ステンレス板10に対する被着力がNi製のピ
ン14等に対するフィルム15の被着力よりも弱いこ
と、良い電導体であることからである。銅はステンレス
よりも導電性に優れるので、電解メッキが素早く且つ均
一に行われる。なお、ステンレス板10は、鏡面仕上げ
されて、その表面が平坦であり、しかも平滑である。
の上にフォトレジスト12をコーティングし(図3の
(a)参照)、これにマスク13を介して露光する(図
3の(b)参照)。これにより、マスク13に対応する
パターンをレジスト12に転写する。さらに、これを現
像してマスク13に対応するパターンのレジスト12を
形成して、銅層11の上にレジストマスクを施こす(図
3の(c)参照)。
いない部分に表れている銅層11の上方の空隙12a
に、Niを電解メッキにより付着成長させて形成する
(図3の(d)参照)。Niメッキの終了後は、レジス
ト12を除去してマスクを取り除く(図3の(d)参
照)。このようにして形成されたNi層は、ピン14に
供されるものである。
上にピン14dに供される部分以外のパターン14e等
をカバーするポリイミドのフィルム15を被着する。具
体的には、接着用プラスチック15aを挟んでフィルム
15の上方から平坦な押圧面の治具で熱圧着する(図3
の(f)参照)。これにより、プラスチック側がピン1
4に合わせて一部変形するので、Ni層(14)の上面
に存在する微少な凹凸や厚さのむらが吸収される。その
結果、ピンフィルム体(14+15)の厚さを一様にす
ることができる。
る(図2参照)。この開口15bの部分をピン14dの
部分に対応させて接着する。これにより、ピン14dの
部分が片持ちばりの状態でフィルム15に支持され、フ
ィルム15がピン14d等を纏めて一体として支持する
基板として利用される。
フィルム15とでなる部分を、ステンレス板10と銅層
11との間で、ステンレス板10から引き剥がして分離
する。第1の金属層の形成工程の説明で既述の如くステ
ンレス板10に対する被着力がNi製のピン14等に対
するフィルム15の被着力よりも弱いことから、フィル
ム15等を損なうことなく、これらは容易に分離する。
らウエットエッチングで除去する。銅層11が薄いの
で、選択比の高いエッチング液を用いてNi層(14)
を損なうことなく、銅層11が除去される。これによ
り、フィルム15とピン14とからなる部分が、ステン
レス層10および銅層11から分離される。このように
して製造されたプローブピン14は、その断面がほぼ矩
形状(通常50μm×50μm)である。そこで、片持
ちばり状に曲げられてコンタクトしたときに、三角断面
や円形断面等のものよりも大きなコンタクト圧とオーバ
ードライブ能力を発揮することができる。また、斜め方
向の曲げ剛性が大きくて斜めに曲がることが少ない。そ
こで、ピッチを狭くしても不都合がない(約80μ
m)。
14b,14cは、ステンレス板10の表面が平坦であ
ることに対応して、それらの高さが揃っている。そこ
で、ピン先の高さ調整の作業をする必要が全くない。さ
らに、ICとコンタクトしたときに引張応力が掛かる側
面14a,14b,14cは、ステンレス板10の表面
が平滑であることに対応して、表面状態が滑らかであ
る。そこで、表面の平滑度の影響を受ける疲労強度が増
して、繰り返し使用回数が向上する。
ル基板(14+15)は、そのフィルム15がピンの先
端部14dを支持する支持板としての機能を果たす。そ
こで、これらを一体としてクランプすることができるの
で、プローブカード製造に際しての職人芸が不要とな
る。このようにして構成されたプローブカードは、プロ
ーバに挿着されてテスターと電気的に接続され、ウエハ
上のICに対するプローブテスト等に供される。
発明のプローブカードにあっては、メッキ処理により形
成された複数の配線パターンを有しこれらの配線パター
ンのそれぞれの先端部が基板に支持されることなく露出
し後端側に第1の接触端子を有するフレキシブル基板
と、それぞれの第1の接触端子に接触する第2の接触端
子がそれぞれに設けられた複数のパターン配線を有する
ハードなカード基板と、それぞれの先端部をプローブピ
ンとして傾斜して支持する支持プレートと、を備え、フ
レキシブル基板上のそれぞれの第1の接触端子がカード
基板のそれぞれの接触端子と接続されている。これによ
り、多ピンで狭ピッチのICのプローブテストに適した
構成のプローブカードを実現することができるという効
果がある。
実施例について、その構造を示す。
の模式図である。
およびプローブピンの製造工程を示す。
Claims (3)
- 【請求項1】直接または間接的にメッキ処理により形成
された複数の配線パターンを有しこれらの配線パターン
のそれぞれの先端部が基板に支持されることなく露出し
途中または後端側に第1の接触端子を有するフレキシブ
ル基板と、 それぞれの前記第1の接触端子に接触する第2の接触端
子がそれぞれに設けられた複数のパターン配線を有する
カード基板と、 それぞれの前記先端部をプローブピンとして支持する支
持プレートと、 を備え、前記フレキシブル基板上のそれぞれの第1の接
触端子が前記カード基板のそれぞれの第2の接触端子と
接続されていることを特徴するプローブカード。 - 【請求項2】前記フレキシブル基板は、台形形状あるい
はこれに近似する形状の4つの部分からなり、その平行
な2辺のうちの短い側を内側にしてこれら4つの部分が
矩形に配列されて前記短い側の辺がICのコンタクトパ
ッドの配置に対応しこれより一回り大きな矩形の開口を
形成し、それぞれの前記先端部がこの開口のそれぞれの
辺に沿って突出し、それぞれの前記接触端子が後端側に
矩形の1辺に沿ってに配置されていて、それぞれの前記
先端部のピッチよりそれぞれの前記接触端子のピッチが
大きく、前記支持プレートは、前記フレキシブル基板の
4つの各部分をそれぞれ支持するように台形形状あるい
はこれに近似する形状の4つの部分からなる請求項1記
載のプローブカード。 - 【請求項3】前記配線パターンは、電解メッキにより形
成されたNiあるいはその合金でありNiより外側に導
電性の高い金属が被着されている請求項2記載のプロー
ブカード。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5127843A JPH0782033B2 (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | プローブカード |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5127843A JPH0782033B2 (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | プローブカード |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06324081A JPH06324081A (ja) | 1994-11-25 |
JPH0782033B2 true JPH0782033B2 (ja) | 1995-09-06 |
Family
ID=14970045
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5127843A Expired - Fee Related JPH0782033B2 (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | プローブカード |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0782033B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4741949B2 (ja) | 2003-04-15 | 2011-08-10 | 日本電気株式会社 | 検査プローブ |
JP2005265720A (ja) | 2004-03-19 | 2005-09-29 | Nec Corp | 電気接点構造及びその形成方法と素子検査方法 |
US7852101B2 (en) | 2005-09-07 | 2010-12-14 | Nec Corporation | Semiconductor device testing apparatus and power supply unit for semiconductor device testing apparatus |
KR102447833B1 (ko) * | 2018-02-09 | 2022-09-27 | 주성엔지니어링(주) | 전력 인터페이스 |
-
1993
- 1993-04-30 JP JP5127843A patent/JPH0782033B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06324081A (ja) | 1994-11-25 |
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