JPH0864646A - Probe card - Google Patents

Probe card

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JPH0864646A
JPH0864646A JP21811594A JP21811594A JPH0864646A JP H0864646 A JPH0864646 A JP H0864646A JP 21811594 A JP21811594 A JP 21811594A JP 21811594 A JP21811594 A JP 21811594A JP H0864646 A JPH0864646 A JP H0864646A
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JP
Japan
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probe
probe card
electrical connection
probe pin
wafer
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Application number
JP21811594A
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Japanese (ja)
Inventor
Toru Murakami
徹 村上
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Advantest Corp
Original Assignee
Advantest Corp
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Publication date
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  • Measuring Leads Or Probes (AREA)
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Abstract

PURPOSE: To reduce the cost of consumable goods, i.e., probe card, by employing such structure as the intrinsic structural part of a wafer to be measured is separated from the common structural part at the time of measuring various types of wafer having different number of pins or pitch. CONSTITUTION: A probe card 3 receives the electrical connection end of a test head 5 and interconnects the test head 5 and a probe pin assembly 10. The probe pin assembly 10 receives the electrical connection end of the probe card 3 and brings it into electrical contact with a wafer 6 to be measured from the forward end of the probe pin 1.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、半導体集積回路テス
トシステムでウエハ・テストを行う際に使用するウエハ
・プローバ装置に使用するプローブ・カードの構造に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of a probe card used in a wafer prober device used when performing a wafer test in a semiconductor integrated circuit test system.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来技術のウエハ・プローバ装置のプロ
ーブ・カードの構造例について、図4と、図5とを参照
して説明する。プローブ・カード23の構成は、図4に
示すように、多数個のプローブピン(探針)1と、固定
リング2と、プリント板26とで構成している。このプ
ローブ・カード23は、異なる種類の被測定ウエハ6毎
に用意されていて、被測定ウエハ6毎に対応したプロー
ブ・カード23に交換して使用される。この為に取付具
25で着脱交換容易な構造となっている。プリント板2
6の上面には、テスト・ヘッド5に装着されている複数
のポゴ・コンタクト・ピン24に対応した位置に電気接
続用のパッド24aを有している。ポゴ・コンタクト・
ピン24は、スプリング構造を内蔵した電気的接続を行
う接触子である。
2. Description of the Related Art An example of the structure of a probe card of a conventional wafer prober device will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 4, the probe card 23 is composed of a large number of probe pins (probes) 1, a fixing ring 2, and a printed board 26. The probe card 23 is prepared for each different type of wafers 6 to be measured, and is used by exchanging with a probe card 23 corresponding to each wafer 6 to be measured. For this reason, the attachment 25 has a structure that allows easy attachment and detachment and replacement. Printed board 2
The upper surface of 6 has pads 24a for electrical connection at positions corresponding to the plurality of pogo contact pins 24 mounted on the test head 5. Pogo contact
The pin 24 is a contactor that has a built-in spring structure for electrical connection.

【0003】プローブピン1は、被測定ウエハ6上のボ
ンディング・パッドとの電気的接触を与える弾性を有す
る金属製ピンである。プリント板26上面のパッド24
aとプローブピン1とは、通常1対1のパターンで接続
されている。このプローブピン1は、プリント板26下
面に円周状に配置され、全プローブピン1先端が、図5
に示す被測定ウエハ6の対応するボンディング・パッド
53直下にくるように位置決め固定する。この為、プロ
ーブピン1の一端は、プリント板26パターンに直接半
田付されて電気的接続される。そして、プローブピン1
の途中で、固定リング2へ接着されて所定の位置決め状
態に固定する。プローブピン1先端部は、被測定ウエハ
6と垂直に点接触させるために屈曲し鋭い針状に形成さ
れている。
The probe pin 1 is a metal pin having elasticity to make electrical contact with a bonding pad on the wafer 6 to be measured. Pads 24 on the upper surface of the printed board 26
The a and the probe pin 1 are usually connected in a one-to-one pattern. The probe pins 1 are circumferentially arranged on the lower surface of the printed board 26, and the tips of all the probe pins 1 are shown in FIG.
The wafer 6 to be measured is positioned and fixed so as to be directly below the corresponding bonding pad 53. Therefore, one end of the probe pin 1 is directly soldered to the pattern of the printed board 26 for electrical connection. And probe pin 1
In the middle of the process, it is bonded to the fixing ring 2 and fixed in a predetermined positioning state. The tip of the probe pin 1 is bent and formed in a sharp needle shape so as to make a point contact with the wafer 6 to be measured vertically.

【0004】被測定ウエハ6は、図5に示すように、直
径が数インチの単結晶シリコン板51に多数のチップ5
2がX/Y方向に配列形成されている。また、各チップ
52ごとに電気接続用の多数個のボンディング・パッド
53が形成されて、プローブピン1と接触をする。電気
試験時は、X・Yステージ7の移動手段により所望のチ
ップ52上に位置決めされた後、テスト・ヘッド5の上
下動作によりプローブピン1がチップ52のボンディン
グ・パッド53と電気的接触をして、各種電気試験を実
施する。この接触力は、例えば、各ピン均等に約10g
程度加える。この動作を、全チップ52について実施す
る。
As shown in FIG. 5, the wafer 6 to be measured has a large number of chips 5 on a single crystal silicon plate 51 having a diameter of several inches.
2 are arrayed in the X / Y direction. Further, a large number of bonding pads 53 for electrical connection are formed for each chip 52 to make contact with the probe pins 1. During the electrical test, after being positioned on the desired chip 52 by the moving means of the X / Y stage 7, the probe pin 1 makes electrical contact with the bonding pad 53 of the chip 52 by the vertical movement of the test head 5. Conduct various electrical tests. This contact force is, for example, about 10 g evenly for each pin.
Add a degree. This operation is carried out for all the chips 52.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記説明のように、プ
ローブピン1は、チップ52の測定ごとに繰り返し接触
力による負荷を受ける為、先端形状の磨耗や変形や疲労
などによって、電気的接触不良の発生原因となる。この
ため、測定の信頼性を確保する為に、一定回数、例えば
数十万回の使用後には、プローブピン1を交換する消耗
部品となっている。しかし、プローブ・カード23とプ
ローブピン1は一体化され、プローブピン1先端の位置
は高精度が要求される為に、プローブ・ピン1の交換や
修理は容易ではない。また、最近の微細ピッチのプロー
ブ・カード23では、新規のプローブ・カード23部品
全体を交換する傾向になってきた。この為、高価なプロ
ーブ・カード23の交換は、コストがかかり、コストと
メンテナンス性において好ましい構造とはいえない。ま
た、プローブ・カード23は、対応するデバイスのピン
数が異なる毎に、またピッチが異なる毎に準備しておく
必要があり、多くの在庫を用意しておかなければなれ
ず、経済的とは言えない難点がある。
As described above, since the probe pin 1 is repeatedly subjected to the load due to the contact force every time the tip 52 is measured, the probe pin 1 suffers from poor electrical contact due to wear, deformation or fatigue of the tip shape. Cause the occurrence of. Therefore, in order to ensure the reliability of the measurement, the probe pin 1 is a consumable part that is replaced after a certain number of times, for example, hundreds of thousands of times of use. However, since the probe card 23 and the probe pin 1 are integrated and the position of the tip of the probe pin 1 is required to be highly accurate, replacement or repair of the probe pin 1 is not easy. Further, in the recent fine pitch probe card 23, there is a tendency to replace the entire parts of the new probe card 23. Therefore, replacement of the expensive probe card 23 is costly and is not a preferable structure in terms of cost and maintainability. Further, the probe card 23 needs to be prepared every time the number of pins of the corresponding device is different and the pitch is different, and a large amount of stock must be prepared, which is economical. There are difficulties that I cannot say.

【0006】そこで、本発明が解決しようとする課題
は、多数品種の被測定ウエハ6の異なるピン数や、異な
るピッチに対して、共通構造体部分と、被測定ウエハ6
固有の構造体部分とを分離する構造とすることで、消耗
部品であるプローブ・カードのコスト低減化を図ること
を目的とする。
Therefore, the problem to be solved by the present invention is that the common structure portion and the wafers 6 to be measured have different pin numbers and different pitches of a large number of wafers 6 to be measured.
An object of the present invention is to reduce the cost of the probe card, which is a consumable part, by providing a structure that separates it from the unique structure part.

【0007】[0007]

【課題を解決する為の手段】第1図と第2図は、本発明
による第1の解決手段を示している。上記課題を解決す
るために、本発明の構成では、テスト・ヘッド5からの
電気接続端(ポゴ・コンタクト・ピン4)を受けて、プ
ローブピン・アッセンブリ10に電気接続を中継するプ
ローブ・カード3を設け、当該プローブ・カード3から
の電気接続端に接続して受け、これをプローブピン1先
端から被測定ウエハ6に電気接触するプローブピン・ア
ッセンブリ10を設ける構成手段にする。プローブ・カ
ード(3)とプローブピン・アッセンブリ10との電気
接続手段としては、ポゴ・コンタクト・ピン4を設けて
電気接続とする手段がある。これによって、プローブ・
カードの2分割構造を実現している。
1 and 2 show a first solution according to the present invention. In order to solve the above-mentioned problems, in the configuration of the present invention, the probe card 3 which receives the electrical connection end (pogo contact pin 4) from the test head 5 and relays the electrical connection to the probe pin assembly 10. Is provided and connected to an electrical connection end from the probe card 3 to receive the probe card 3, and the probe pin assembly 10 is provided to electrically contact the wafer to be measured 6 from the tip of the probe pin 1. As an electric connection means between the probe card (3) and the probe pin assembly 10, there is a means for providing a pogo contact pin 4 for electrical connection. This allows the probe
The card has a two-part structure.

【0008】第3図は、本発明による第2の解決手段を
示している。また、プローブ・カード3とプローブピン
・アッセンブリ10との電気接続の他の手段としては、
プローブ・カード3の下面に電気接続用パッド42aを
形成し、プローブピン・アッセンブリ10の上面に電気
接続用パッド42bを形成し、両者を接続する為の、弾
性を有する多数のリング状の導体を形成したラバー接触
子41を使用する手段がある。
FIG. 3 shows a second solution according to the present invention. Further, as another means for electrically connecting the probe card 3 and the probe pin assembly 10,
The electrical connection pad 42a is formed on the lower surface of the probe card 3, and the electrical connection pad 42b is formed on the upper surface of the probe pin assembly 10, and a large number of elastic ring-shaped conductors for connecting the two are formed. There is a means of using the formed rubber contact 41.

【0009】[0009]

【作用】消耗部品である交換部品としては、小形状のプ
ローブピン・アッセンブリ10のみの交換で良い為、コ
ストの低減化が得られる。プローブ・カード3と、プロ
ーブピン・アッセンブリ10との組み合わせ使用によ
り、小ない品種のプローブ・カードを準備すれば良いこ
ととなり、プローブ・カード3を共通使用できる作用が
得られる。
As a replacement part that is a consumable part, only the small-sized probe pin assembly 10 needs to be replaced, so that the cost can be reduced. By using the probe card 3 and the probe pin assembly 10 in combination, it suffices to prepare a probe card of a small type, and the probe card 3 can be commonly used.

【0010】[0010]

【実施例】本発明の実施例は、プローブ・カードを2分
割構造にして、両者間の電気的接続をポゴ・コンタクト
・ピンを使用した場合の例である。これについて、図1
と図2を参照して説明する 。プローブ・カードの構成
は、図1に示すように、プローブ・カード3と、プロー
ブピン・アッセンブリ10とで構成している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The embodiment of the present invention is an example in which a probe card is divided into two parts and a pogo contact pin is used for electrical connection between the two. About this,
Will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the probe card is composed of a probe card 3 and a probe pin assembly 10.

【0011】プローブ・カード3は、プリント板21
と、多数のポゴ・コンタクト・ピン4と、取付具8で構
成していて、テスト・ヘッド5とプローブピン・アッセ
ンブリ10との間を電気的に中継するものであり、被測
定ウエハの品種に依存しない共通の構造体部分となって
いる。例えば、同一回路のチップでもチップサイズを投
影縮小した場合や、また、異なる種類の被測定ウエハ6
であって、ピン数が同一であったり、また、異なったプ
ローブピン1物理配置や、異なるプローブピン1間ピッ
チの場合等である。また、ピン数に大きな差が無い場合
にもプローブ・カード3を共通利用可能な場合が多くあ
る。ポゴ・コンタクト・ピン4は、図2に示すように、
プローブ・カード3とプローブピン・アッセンブリ10
との電気的接続を行う接触子であり、一端はプローブ・
カード3側にハンダ付け固定されていて、従来説明のポ
ゴ・コンタクト・ピン24と同様である。この様に構成
することで、プローブ・カード3は、被測定ウエハの品
種の物理配置/ピッチ/寸法に依存しない共通の構造体
部分を形成できる。
The probe card 3 has a printed board 21.
And a large number of pogo contact pins 4 and fixtures 8, which electrically relay between the test head 5 and the probe pin assembly 10, depending on the type of wafer to be measured. It is a common structure part that does not depend. For example, even when chips of the same circuit are projected and reduced in size, or different types of wafers 6 to be measured are measured.
The number of pins is the same, the physical arrangement of different probe pins 1 is different, and the pitch between the probe pins 1 is different. In many cases, the probe card 3 can be commonly used even when there is no great difference in the number of pins. The pogo contact pin 4 is, as shown in FIG.
Probe card 3 and probe pin assembly 10
It is a contactor that makes electrical connection with the
It is fixed to the card 3 by soldering and is similar to the pogo contact pin 24 of the conventional description. With this configuration, the probe card 3 can form a common structure portion that does not depend on the physical arrangement / pitch / dimension of the type of wafer to be measured.

【0012】プローブピン・アッセンブリ10は、多数
個のプローブピン1と、固定リング2と、プリント板2
2とで構成している。プリント板22の上面には、プロ
ーブ・カード3からのポゴ・コンタクト・ピン4に対応
した位置に電気接続用のパッド4aを形成していて、電
気的接触を行う。このパッド4aと対応するプローブピ
ン1とは、パターンで接続されている。取付具8は、プ
ローブピン・アッセンブリ10とプローブ・カード3と
の位置決めをし、固定している。このプローブピン・ア
ッセンブリ10は、被測定ウエハのピン数、ピッチ、ピ
ン位置の違いに対応して個別に用意して使用するもので
ある。プローブピン1と固定リング2は、従来説明と同
様である。これにより、交換用の消耗部品としては、数
分の1の小形状のプローブピン・アッセンブリ10のみ
を交換すれば良いこととなり、部品コストを大幅に軽減
することが可能となる。
The probe pin assembly 10 includes a large number of probe pins 1, a fixing ring 2 and a printed board 2.
It is composed of 2 and. Pads 4a for electrical connection are formed on the upper surface of the printed board 22 at positions corresponding to the pogo contact pins 4 from the probe card 3 to make electrical contact. The pad 4a and the corresponding probe pin 1 are connected in a pattern. The fixture 8 positions and fixes the probe pin assembly 10 and the probe card 3. The probe pin assembly 10 is prepared and used individually in accordance with the number of pins, pitch, and pin position of the wafer to be measured. The probe pin 1 and the fixing ring 2 are the same as in the conventional description. As a result, as a consumable part for replacement, only a small fraction of the probe pin assembly 10 need be replaced, and the cost of parts can be greatly reduced.

【0013】上記実施例の説明では、ポゴ・コンタクト
・ピン4により、プローブ・カード3とプローブピン・
アッセンブリ10との電気的接続を行う例であったが、
このポゴ・コンタクト・ピン4に代えて、図3に示すラ
バー接触子41を使用する形態がある。プローブ・カー
ド3の下面に電気接続用パッド42aを、プローブピン
・アッセンブリ10の上面に電気接続用パッド42bを
形成しておく。ラバー接触子41は、丸棒状のゴム系の
弾性体を芯材にして、この表面に多数のリング状の導体
パターンを形成したフレキシブル・プリント板を巻き付
けて接着する。これを、プローブ・カード3とプローブ
ピン・アッセンブリ10間に装着して、取付具8による
押し圧でパッド42aとパッド42bとの電気的接続を
形成する。この構造によっても、上記実施例と同様にし
て適用できる。
In the description of the above embodiment, the probe card 3 and the probe pin 3 are connected by the pogo contact pin 4.
Although it was an example of making an electrical connection with the assembly 10,
A rubber contact 41 shown in FIG. 3 is used in place of the pogo contact pin 4. An electric connection pad 42a is formed on the lower surface of the probe card 3, and an electric connection pad 42b is formed on the upper surface of the probe pin assembly 10. The rubber contact 41 is formed by winding a flexible printed board having a large number of ring-shaped conductor patterns formed on the surface of a rubber elastic body in the shape of a round bar as a core material. This is mounted between the probe card 3 and the probe pin assembly 10 to form an electrical connection between the pad 42a and the pad 42b by the pressing force of the fixture 8. This structure can also be applied in the same manner as in the above embodiment.

【0014】[0014]

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、下記に記載されるような効果を奏する。多
数品種の被測定ウエハ6の異なるピン数や、異なるピッ
チに対して、共通構造体部分であるプローブ・カード3
と、被測定ウエハ6固有の構造体部分であるプローブピ
ン・アッセンブリ10とを分離する構造に出来た結果、
消耗部品である小形状のプローブピン・アッセンブリ1
0のみが交換部品となる為、コストの低減化の効果が得
られる。また、プローブ・カード3と、プローブピン・
アッセンブリ10との組み合わせ使用により、小ない品
種のプローブ・カードを準備すれば対応可能となる場合
もあり、共通使用できる利点もある。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects. The probe card 3 which is a common structure portion with respect to different numbers of pins and different pitches of the wafers 6 to be measured of various types
As a result of having a structure in which the probe pin assembly 10 which is a structure portion specific to the wafer 6 to be measured is separated,
Small probe pin assembly 1 that is a consumable part
Since only 0 is a replacement part, the effect of cost reduction can be obtained. In addition, the probe card 3 and the probe pin
By combining with the assembly 10, it may be possible to deal with it by preparing a probe card of a small type, and there is an advantage that it can be used in common.

【0015】[0015]

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

【図1】本発明の、2分割したプローブ・カードの構造
図である。
FIG. 1 is a structural diagram of a probe card divided into two parts according to the present invention.

【図2】本発明の、電気的接続部にポゴ・コンタクト・
ピン4を用いた場合の接続構造図である。
FIG. 2 shows a pogo contact for the electrical connection of the present invention.
It is a connection structure figure at the time of using pin 4.

【図3】本発明の、電気的接続部にラバー接触子41を
用いた場合の接続構造図である。
FIG. 3 is a connection structure diagram in the case where a rubber contactor 41 is used for an electrical connection portion of the present invention.

【図4】従来のプローブ・カード23の構造図である。FIG. 4 is a structural diagram of a conventional probe card 23.

【図5】被測定ウエハ6の一例である。FIG. 5 is an example of a wafer to be measured 6.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ピン(探針) 2 固定リング 3、23 プローブ・カード 4、24 ポゴ・コンタクト・ピン 4a、42a、42b、24a パッド 5 テスト・ヘッド 6 被測定ウエハ 7 X・Yステージ 8、25 取付具 10 プローブピン・アッセンブリ 21、26、22 プリント板 41 ラバー接触子 51 単結晶シリコン板 52 チップ 53 ボンディング・パッド 1 pin (probe) 2 fixing ring 3,23 probe card 4,24 pogo contact pin 4a, 42a, 42b, 24a pad 5 test head 6 wafer to be measured 7 X / Y stage 8, 25 fixture 10 Probe pin assembly 21, 26, 22 Printed board 41 Rubber contact 51 Single crystal silicon plate 52 Chip 53 Bonding pad

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 テスト・ヘッド(5)からの電気接続端
を受けて、プローブピン(1)から被測定ウエハ(6)
に接触して電気試験するウエハ・プローバ装置におい
て、 テスト・ヘッド(5)からの電気接続端を受けて、プロ
ーブピン・アッセンブリ(10)に電気接続を中継する
プローブ・カード(3)を設け、 当該プローブ・カード(3)からの電気接続端に接続し
て受け、これをプローブピン(1)先端から被測定ウエ
ハ(6)に電気接触するプローブピン・アッセンブリ
(10)を設け、 以上を具備していることを特徴とするプローブ・カー
ド。
1. A wafer to be measured (6) from a probe pin (1) receiving an electrical connection end from a test head (5).
In a wafer prober device for contacting and electrically testing a probe head assembly (10), which receives an electrical connection end from a test head (5), and provides a probe card (3) for relaying the electrical connection to the probe pin assembly (10), A probe pin assembly (10) is provided, which is connected to an electric connection end from the probe card (3) and receives the electric connection from the tip of the probe pin (1) to the wafer to be measured (6). A probe card that is characterized by
【請求項2】 プローブ・カード(3)とプローブピン
・アッセンブリ(10)との電気接続手段として、 プローブ・カード(3)に、電気接続をするポゴ・コン
タクト・ピン(4)を設けたことを特徴とした請求項1
記載のプローブ・カード。
2. The probe card (3) is provided with a pogo contact pin (4) for electrical connection as means for electrically connecting the probe card (3) and the probe pin assembly (10). Claim 1 characterized by
The listed probe card.
【請求項3】 プローブ・カード(3)とプローブピン
・アッセンブリ(10)との電気接続手段として、 プローブ・カード3の下面に電気接続用パッド(42
a)を形成し、プローブピン・アッセンブリ10の上面
に電気接続用パッド(42b)を形成し、 弾性を有する多数のリング状の導体を形成して、プロー
ブ・カード(3)とプローブピン・アッセンブリ(1
0)との電気接触を与えるラバー接触子(41)を設け
たことを特徴とした請求項1記載のプローブ・カード。
3. An electrical connection pad (42) is provided on the lower surface of the probe card (3) as means for electrically connecting the probe card (3) and the probe pin assembly (10).
a), the electrical connection pads (42b) are formed on the upper surface of the probe pin assembly 10, and a large number of elastic ring-shaped conductors are formed to form the probe card (3) and the probe pin assembly. (1
A probe card according to claim 1, characterized in that it is provided with a rubber contactor (41) for making electrical contact with (0).
JP21811594A 1994-08-19 1994-08-19 Probe card Pending JPH0864646A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008536109A (en) * 2005-03-21 2008-09-04 パイコム コーポレイション Probe card and manufacturing method thereof
US7545160B2 (en) 2005-12-06 2009-06-09 Enplas Corporation Probe chip and probe card

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