JPH08201429A - プロ−ブカ−ド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】電極数がきわめて多い電子部品に対応すること
のできるプローブカードの提供。 【構成】一端が絶縁基板１４に固定され中間部が絶縁基
板１４上で突出した絶縁ブロック１５に支持されて傾斜
方向に延び遊端が電子部品のほぼ一直線上に配列された
多数の外部電極に弾性接触する多数本のプローブニード
ル１６、１７、１８を有するプローブカードにおいて、
上記多数本一組のプローブニードルを複数組に分割し分
割された各組のプローブニードル１６、１７、１８の一
端を絶縁ブロック１５に対して反対側に配置するプロー
ブカード１９。 【効果】ベース基板の不均一な変形が防止でき、プロー
ブニードルの接触圧をほぼ均等にでき、その結果、接触
抵抗をほぼ均等にでき、電気的特性測定を正確にでき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子部品の電気的特性を
検査する際に用いられるプローブカードに関し、特に電
極数がきわめて多い電子部品に対応することのできるプ
ローブカードに関する。

【０００２】

【従来の技術】高密度実装が可能な電子部品としてＴＡ
Ｂ式半導体装置が一般的に用いられている。この一例を
図３及び図４から説明する。図において、１は長尺の絶
縁フイルムで、両側に沿って送り用の穴１ａ、１ａを、
巾方向中間に矩形状の透孔１ｂをそれぞれ絶縁フイルム
の長手方向に所定の間隔で穿設している。２は絶縁フイ
ルム１に積層した導電箔をエッチングして形成した導電
パターンで、透孔１ｂ内に延在するインナリード２ａと
外部接続されるアウタリード２ｂとを含む。この絶縁フ
イルム１に導電パターン２を積層してＴＡＢテープ３を
構成している。４は表面に多数の電極（図示せず）を形
成した半導体ペレットで、ＴＡＢテープ３の透孔１ｂ内
に配置されその電極をインナリード２ａに重合させて電
気的に接続し長尺のＴＡＢ式半導体装置中間構体５が構
成される。この電子部品の製造では、リール（図示せ
ず）に巻回したＴＡＢテープ３をリールから繰り出して
製造工程に供給し、作業完了後再度リールに巻取って保
管や工程間の移動がなされる。

【０００３】ＴＡＢテープ３に半導体ペレット４を接続
した中間構体５は、続く工程で電気的検査により導電パ
ターン２と半導体ペレット４の接続状態や、半導体ペレ
ット４の特性の良否が検査され、検査結果により不良部
分を切断除去し良品部分のみを再接続して続く樹脂被覆
工程、エージング工程、外観検査工程などを経て、リー
ルに巻かれた状態で出荷され、ＴＡＢテープ３の所定位
置を所定のパターンに打ち抜くことにより個々の半導体
装置に分離され電子回路装置に実装される。この種電子
部品の一例として液晶表示装置の駆動用半導体装置では
液晶表示装置の大型化、高精細度に対応し電極数が一つ
の電子部品で２００を越えるものが用いられ、表示装置
のより大型化に対応してさらに多電極のものが要望され
ており、電極の巾及び間隔を狭小にすることによって対
応している。一方、この電子部品の電気的検査工程で
は、電源や測定装置などに接続された測子を導電パター
ン２のアウタリード２ｂ部分に弾性的、電気的に接触さ
せて検査がなされ、その結果により良否判別がなされ
る。

【０００４】図５及び図６は外部の電源や測定装置をＴ
ＡＢ式半導体装置５に接続するためのプローブカードの
一例を示す。図において、６は例えばガラスエポキシ樹
脂からなる厚さ３．５ｍｍ、直径２００ｍｍ程度のベー
ス基板で、所定位置に透孔６ａを穿設している。７はベ
ース基板６の一方の面（上面）６ｂに配列されて一端７
ａが固定された多数本のプローブニードルで、タングス
テン線などの耐摩耗性に優れ弾性力を有する部材よりな
り、先端（遊端）７ｂに向かってテーパ状に成形され、
各遊端７ｂを平面的に見て略一直線上に配列させベース
基板６に対して傾斜させている。このプローブニードル
７の遊端７ｂは透孔６ａから透視される。８はプローブ
ニードル７の傾斜角を安定にしてその遊端を正確に位置
決めさせるためベース基板６に固定されてプローブニー
ドル７の中間部を支持し図示しないが接着剤により固定
する支持ブロックで、プローブニードル７を固定したベ
ース基板６はプローブカード９と称される。１０はプロ
ーブカード９の周縁部を突壁１０ａにて支持するベース
ブロック、１１はベースブロック１０の突壁１０ａ内方
に植立された接触子で、ベース基板６の他の面（下面）
６ｃに弾性接触されベース基板６を貫通してその表裏面
６ｂ、６ｃに形成された導電パターン（図示せず）を介
してプローブニードル７に電気的に接続されている。ま
たこの接触子１１は外部の測定用の電源や測定装置に接
続されている。

【０００５】このプローブカード９は、ガイド機構（図
示せず）によってガイドされ移動する半導体装置中間構
体５の移動経路の所定位置下方に配置され、中間構体５
に対して相対的に上下動して近接離隔する。また中間構
体５の上方には電極（導電パターン）とプローブニード
ル７の遊端７ｂとを位置決め重合させた状態で中間構体
５を押圧してプローブニードル７を所定深さ沈み込ませ
る押圧ブロック１２が配置されている。以下にこのプロ
ーブカード９の動作を説明する。まず、中間構体５の半
導体ペレット４を所定位置に停止させ、プローブカード
９のプローブニードル７の遊端７ｂを中間構体５の電極
に近接させて、ベース基板６の透孔６ａからテレビカメ
ラ（図示せず）などによりアウタリード２ｂと遊端７ｂ
の位置を観察し図示しない位置決め機構により正確に位
置決めして、プローブカード９と中間構体５をさらに近
接させ、プローブニードル遊端７ｂをアウタリード２ｂ
に当接させる。そして、この当接面より例えば１００μ
ｍ程度の所定深さ押圧ブロック１２にて押し下げ、プロ
ーブニードル７に弾性力を生じさせ、アウタリード２ｂ
との接触を確実にし、接触抵抗を可及的に低くする。

【０００６】このようにして、外部の測定装置と中間構
体５との電気的接続を完了した状態で、測定装置を作動
させて測定しその結果により中間構体５の良否を判別す
る。測定が終了すると、押圧ブロック１２を上昇させ、
中間構体５からプローブニードル７を離隔させ、中間構
体５を所定ピッチ移動させ、次の半導体ペレットを所定
位置に位置決めして上記動作を繰り返す。このプローブ
カード９はプローブニードル７を中間構体５の導電パタ
ーンの配置構造や寸法形状に対応して用意し、測定する
中間構体５に対応したプローブカード９を選択してベー
スブロック１０に交換取り付けし、種々の中間構体５に
対応している。一例として、液晶表示装置の駆動用半導
体装置の場合、入力側で３０乃至４０本、出力側で約２
００本の導電パターンが形成されており、液晶表示装置
への実装性の点から、入出力のアウタリードは例えば６
０ｍｍ離隔して平行な直線上に配列されている。このよ
うな半導体装置用プローブカードはプローブニードル７
もアウタリード２ｂに対応して配置されるが、数の多い
出力側のプローブニードル７は遊端７ａを千鳥状に配置
して隣接するプローブニードル７、７が短絡しないよう
にしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このプロー
ブカード９はプローブニードル７を中間構体５との当接
面からさらに押下させることにより弾性力を生じさせ、
接触圧を高め接触抵抗を下げているが、プローブニード
ル７の一本当たりの接触圧を数１０乃至１００ｇとする
と、前記液晶表示装置用半導体装置の場合、入力側プロ
ーブニードルには３００乃至１０００ｇの加圧力が、出
力側プローブニードルには２Ｋｇ乃至２０Ｋｇの加圧力
がそれぞれかかり、それらの力は、ベース基板５のプロ
ーブニードル固定部即ち支持ブロック８の近傍にかか
る。プローブニードル７は多数本が２群に分けられ、互
いに平行配置されているが各群のプローブニードルの本
数が多くなると、上記加圧力はベース基板６を不均一に
押圧し、ベース基板６の中央部を傾斜変形させプローブ
ニードル７と中間構体５の電極との接触をばらつかせ、
繰返し使用により、ベース基板６に変形が残留するとい
う問題があった。

【０００８】そのため、プローブニードル７の数が多
く、しかもベース基板６上で偏在配置されるものでは、
図７に示すように、ベース基板６の裏面に補強部材とし
ての補強板１３を固定している。この補強板１３は、厚
み５ｍｍ程度の高張力のステンレス鋼などが用いられ、
ベース基板６の透孔６ａ部分に透孔１３ａを穿設し、接
触子１０の障害とならないように、ベース基板６の中央
部にネジ止めなどにより固定されている。これにより、
ベース基板６中央部の周辺部を基準とした変形量が１０
０μｍ程度から２０乃至３０μｍ程度に軽減でき、補強
部材としての効果は確認できたが、変形はプローブ数の
多い出力側で大きく、従って出力側プローブニードル７
の接触圧が低下し接触抵抗も大きくなる虞があり、しか
も出力側のプローブニードルに流れる電流が大きいた
め、接触抵抗による電圧降下が測定結果に影響を及ぼす
虞があるため、より一層の改善が望まれていた。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題の解決
を目的として提案されたもので、一端が絶縁基板に固定
され中間部が絶縁基板上で突出した絶縁ブロックに支持
されて傾斜方向に延び遊端が電子部品のほぼ一直線上に
配列された多数の外部電極に弾性接触する多数本のプロ
ーブニードルを有するプローブカードにおいて、上記多
数本のプローブニードルを複数組に分割し各組のプロー
ブニードルの一端を絶縁ブロックに対して反対側に配置
したことを特徴とするプローブカードを提供する。この
プローブカードは略平行な直線上に配列された少なくと
も二組の外部電極を有する電子部品に対し電極数の多い
組の外部電極に対応するプローブニードルを複数組に分
割することができる。またこのプローブカードは、複数
組に分割されたプローブニードルの遊端を略一直線上に
配列させることもできる。

【００１０】

【作用】本発明は上記課題解決手段により、電子部品に
よって遊端の配列が制約されるプローブニードルの基部
をベース基板上で分散させることができ、ベース基板に
かかるちからの分布を均一化でき、ベース基板の変形を
緩和して測定を正確に行うことができる。

【００１１】

【実施例】以下に本発明の実施例を図１及び図２から説
明する。図において、１４はベース基板で、例えば厚さ
３．５ｍｍ、直径２００ｍｍ程度のガラスエポキシ樹脂
などの絶縁基板で構成される。このベース基板１４には
中央部の所定位置に透孔１４ａを穿設している。１５は
ベース基板１４の一方の面（上面）１４ｂに固定された
支持ブロックで、図示例では日の字状に形成されたセラ
ミック部材から構成されている。１６、１７、１８はそ
れぞれの一端がベース基板１４に固定されて中間部が支
持ブロック１５に支持されて固定され、傾斜して延びる
多数本一組のプローブニードルで、タングステン線など
の耐摩耗性に優れ弾性力を有する部材よりなり、それぞ
れの先端（遊端）に向かってテーパ状に成形され、各遊
端を平面的に見て略一直線上に配列させている。

【００１２】このプローブニードル１６、１７、１８は
電子部品の電極配列に対応してペース基板１４上に配置
され、プローブカード１９を構成する。２０はプローブ
カード１９の周縁部を突壁２０ａにて支持するベースブ
ロック、２１はベースブロック２０の突壁２０ａ内方に
植立された接触子で、ベース基板１４の他の面（下面）
１４ｃに弾性接触されベース基板１４を貫通してその表
裏面１４ｂ、１４ｃに形成された導電パターン（図示せ
ず）を介してプローブニードル１６、１７、１８に電気
的に接続されている。またこの接触子２１は外部の測定
用の電源や測定装置に接続されている。このプローブカ
ード１９は、ガイド機構（図示せず）によってガイドさ
れ移動する例えば図３に示す半導体装置中間構体５の移
動経路の所定位置下方に配置され、中間構体５に対して
相対的に上下動して近接離隔する。また中間構体５の上
方には電極（導電パターン）とプローブニードル１６、
１７、１８の各遊端を位置決め重合させた状態で中間構
体５を押圧してプローブニードルを所定深さ沈み込ませ
る押圧ブロック（図示せず）が配置されている。

【００１３】プローブニードル１６、１７、１８は、例
えば入力電極が２０本、出力電極が２００本の電子部品
の場合、出力電極に対応するプローブニードル１７、１
８をそれぞれ１００本一組に分け、出力電極の配列方向
に交互に配置する。即ち、支持ブロック１５の両側の突
壁１５ａ、１５ｂ外方より入力電極用プローブニードル
１６と出力電極用の一方の組のプローブニードル１８を
それぞれの遊端を内方に向けて各中間部を支持ブロック
１５の突壁１５ａ、１５ｂに支持させ、出力電極用の他
の組のプローブニードル１７の一端を支持ブロック１５
の突壁１５ａと中間の突壁１５ｃの間に露呈したベース
基板１４上に固定し、中間部を中間突壁１５ｃに支持さ
せ、遊端を一方の組のプローブニードル１８の遊端の間
に位置させている。これにより、本数が多い出力側のプ
ローブニードル１７、１８がベース基板上で分散配置さ
れるため、各プローブニードル１６、１７、１８にかか
った荷重がベース基板１４上で分散され、荷重がかかっ
た状態での各プローブニードル１６、１７、１８基部の
変位をほぼ均等にでき、ベース基板１４の局所的な変形
が抑えられる。

【００１４】その結果、各プローブニードル１６、１
７、１８の遊端と電子部品の電極との接触圧をほぼ均等
にできるため、接触抵抗も安定し、正確な電気的測定が
できる。また支持部材１５として枠状のものを用いる
と、それ自体がベース基板１４に対する補強部材を兼
ね、各プローブニードル１６、１７、１８とそれぞれ接
続した部分が枠体により相互に連結されるため、各プロ
ーブニードルからかかる荷重が支持ブロック１５によっ
て分散されてベース基板１４にかかり、ベース基板１４
の変形をより効果的に抑制することができる。本発明は
上記実施例にのみ限定されることなく例えば、本数の多
いプローブニードルの組分けは、均等に分割するだけで
なく、ベース基板１４上で荷重を分散させることができ
れば任意に分割することができる。また、支持ブロック
１５も「日」の字状だけでなく「田」の字状、「ヨ」の
字状など種々の変形が可能である。また、プローブニー
ドル１７、１８の端部は平面的にみて一直線上に配列す
るだけでなく、千鳥状に配列してもよいし、同一外部電
極に対して遊端の位置をずらせて接触するようにしても
よく、この場合には主電流の流れる電源ライン又は接地
ラインでの接触抵抗を充分下げることができ、より正確
な測定ができる。

【００１５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、本数が異
なるプローブニードルを複数組、各組を対向させて配置
したプローブカードで、本数の多いプローブニードルを
複数の組に分割し、各プローブニードルの基部をベース
基板上で分散配置させたから、ベース基板の不均一な変
形が防止でき、プローブニードルの接触圧をほぼ均等に
でき、その結果、接触抵抗をほぼ均等にでき、電気的特
性測定を正確にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるプローブカードを示す平面図

【図２】 図１に示すプローブカードの側断面図

【図３】 ＴＡＢ式半導体装置の一例を示す部分斜視図

【図４】 図３半導体装置の側断面図

【図５】 図３半導体装置の検査に用いられるプローブ
カードの平面図

【図６】 図６プローブカードの側断面図

【図７】 補強部材を備えたプローブカードの側断面図

【符号の説明】

１４ ベース基板 １５ 支持ブロック １６ プローブニードル １７ プローブニードル １８ プローブニードル １９ プローブカード

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一端が絶縁基板に固定され中間部が絶縁基
   板上で突出した絶縁ブロックに支持されて傾斜方向に延
   び遊端が電子部品のほぼ一直線上に配列された多数の外
   部電極に弾性接触する多数本のプローブニードルを有す
   るプローブカードにおいて、上記多数本のプローブニー
   ドルを複数組に分割し各組のプローブニードルの一端を
   絶縁ブロックに対して反対側に配置したことを特徴とす
   るプローブカード。
2. 【請求項２】略平行な直線上に配列された少なくとも二
   組の外部電極を有する電子部品に対し電極数の多い組の
   外部電極に対応するプローブニードルを複数組に分割し
   たことを特徴とする請求項１に記載のプローブカード。
3. 【請求項３】複数組に分割されたプローブニードルの遊
   端を略一直線上に沿って配置したことを特徴とする請求
   項１に記載のプローブニードル。