JP2000028640A - Ic試験装置用プローブカード - Google Patents

Ic試験装置用プローブカード

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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】電気的特性に優れたゼロ挿抜力コネクタ式IC
試験装置用プローブカードを提供する。 【解決手段】IC試験装置のテストヘッド基板11に電
気的に接続され、被試験物に電気的に接触する複数の針
状接点211が一主面に設けられたIC試験装置用プロ
ーブカード2であり、針状接点211と電気的に接続さ
れた複数のゼロ挿抜力コネクタの一方22aが、針状接
点が設けられた位置から実質的に放射状の位置に設けら
れている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路素
子などの各種電子部品(以下、代表的にICと称す
る。)をテストするためのIC試験装置に関し、特にテ
ストヘッドと被試験物とを接続するために用いられるプ
ローブカードに関する。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路素子は、シリコンウェハ
などに多数個造り込まれたのち、ダイシング、ワイヤボ
ンディングおよびパッケージングなどの諸工程を経て電
子部品として完成する。こうしたICにあっては、出荷
前に動作テストが行われ、このICのテストは、完成品
の状態でもウェハ状態でも行われる。
【0003】ウェハ状態の被試験ICをテストするIC
試験装置としては、たとえば実開平5−15431号公
報に開示されたものが知られている。このIC試験装置
ではニードル(針状接点)が設けられたプローブカード
のテストヘッドからの押圧力を軽減するためにゼロ挿抜
力コネクタが実装され、これによりプローブカードの変
形による接触不良が防止される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
プローブカードにあっては、各ニードルとこれに接続さ
れたゼロ挿抜力コネクタの各接点との距離が不均一であ
ったため、その配線パターンのインピーダンスが相違し
て電気的特性がばらつくといった問題があった。
【0005】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、電気的特性に優れたゼロ挿
抜力コネクタ式IC試験装置用プローブカードを提供す
ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】(1) 上記目的を達成
するために、本発明のIC試験装置用プローブカード
は、IC試験装置のテストヘッド基板に電気的に接続さ
れ、被試験物に電気的に接触する複数の針状接点が一主
面に設けられたIC試験装置用プローブカードにおい
て、前記針状接点と電気的に接続された複数のゼロ挿抜
力コネクタの一方が、前記針状接点が設けられた位置か
ら実質的に放射状の位置に設けられていることを特徴と
する。
【0007】本発明のIC試験装置用プローブカードで
は、ゼロ挿抜力コネクタが、針状接点が設けられた位置
から実質的に放射状の位置に設けられているので、各々
の針状接点とこれに接続されるゼロ挿抜力コネクタの各
々の接点との距離を均一に設定することが可能となる。
したがって、各針状接点からゼロ挿抜力コネクタの各接
点に至る配線のインピーダンスを均一にすることがで
き、これにより電気的特性のばらつきを抑制することが
できる。
【0008】上記発明における「実質的に放射状の位
置」とは、針状接点が設けられた位置または領域を中心
点として、ここから放射状に広がるほぼ等距離(中心点
からの距離)の位置または領域を意味するものであり、
幾何学的に厳密な放射状を意味するものではない。要す
るに、上述したように針状接点とゼロ挿抜力コネクタの
接点とを結ぶ配線のインピーダンスが、プローブカード
の電気的特性に影響のない範囲でほぼ均一になる位置を
全て含む趣旨である。
【0009】(2) 上記発明において、ゼロ挿抜力コ
ネクタを、針状接点が設けられた位置から実質的に放射
状に配置する具体的手段は特に限定されないが、一つの
形態として、請求項2記載のように、基板を円形状に形
成し、前記針状接点を基板の略中心に設け、前記ゼロ挿
抜力コネクタの一方を基板の外周縁上に設けたIC試験
装置用プローブカードを挙げることができる。
【0010】被試験物がロジック系ICなどの場合に
は、1個または2個といった少数の被試験物を同時測定
することが多いが、こうした場合には特に、針状接点を
基板の略中心に設けるとともに、ゼロ挿抜力コネクタを
基板の外周縁上に設けることで、基板の主面を効率的に
利用でき、しかも針状接点とゼロ挿抜力コネクタの接点
との距離を均一にレイアウトし易い。
【0011】本発明にいうゼロ挿抜力コネクタとは、相
手方のゼロ挿抜力コネクタと互いに挿抜する際に、挿抜
方向に力を加える必要がないタイプのコネクタをいい、
その具体的構造は特に限定されない。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図1は本発明のプローブカードが適
用されるIC試験装置のテストヘッドを示す要部分解斜
視図、図2は図1のプローブカードがテストヘッドに組
み付けられた状態を示す断面図、図3は図1のプローブ
カードを示す平面図である。
【0013】図1に示すように、被試験物であるウェハ
ICは、1枚のウェハに多数の半導体回路が集積された
ものであり、テストを行う場合にはウェハチャック3に
真空吸着され、高精度に位置出しされた状態で保持され
る。
【0014】ウェハチャック3の上部に位置するカード
ホルダ4は、中央に円形状通孔41が形成され、この通
孔41の周縁にプローブカード2を保持するための段部
42が形成されている。このカードホルダ4は、図2に
示すようにリングキャリア43に固定されており、後述
するトッププレート11に対する位置出しは、リングキ
ャリア43側に設けられたガイドピン44をトッププレ
ート11側に設けられたガイドブッシュ13に挿入する
ことにより行われる。
【0015】本実施形態のプローブカード2は、円形状
に形成された基板を有し、その一主面(図1および図2
において下面)の略中央に、2個のICを同時測定可能
なように2対のニードル群21(本発明の針状接点に相
当する。)が設けられている。この2対のニードル群2
1は、図3に示すようにウェハICに集積されたICの
形状に応じた形状(図示する例では一つのものが正方
形)のものが2個千鳥状(互い違い)に配置されてな
る。
【0016】このうちの一つのニードル群21は、ウェ
ハIC上に集積形成された1個のICの端子(ワイヤボ
ンディングする前の状態の接点)のそれぞれに接触する
数だけのニードル211が設けられてなり、図2に示す
ようにこのニードル211の先端がウェハIC側に向か
うとともに、他端はプローブカード2の基板に固定され
ている。
【0017】ちなみに、2つのニードル群21を図示す
るように千鳥状に配置するのは、それぞれのニードル2
11が互いに干渉するのを回避するためである。また、
本実施形態では2個同時測定する例を挙げたが、本発明
のプローブカード2は同時測定個数には何ら限定され
ず、単数測定または3個以上の同時測定を行うタイプの
ものであっても良い。
【0018】本実施形態のプローブカード2では、基板
の反対側の主面(図1および図2では上面)の外周縁
に、ゼロ挿抜力コネクタの一方22aがほぼ等しい間隔
で実装されている。
【0019】このゼロ挿抜力コネクタ(Zero Insersion
Force Connector)とは、後述するコンタクトリングに
設けられた他方のゼロ挿抜力コネクタ22bと互いに挿
抜する際に、挿抜方向(本例では上下方向)に力を加え
る必要がないタイプのコネクタをいい、たとえばコネク
タ内に長手方向に組み込まれているレールをシリンダに
より前後に駆動させて、レールと係合しているカムを上
下させ、そのカムの上下によりピンコンタクトを挟むソ
ケットコンタクトの間隔を狭めたり広げたりする方式、
あるいはその他の方式のものを用いることができる。
【0020】なお、各ニードル211とゼロ挿抜力コネ
クタ22aの各接点とは、プローブカード2の基板に形
成された配線パターンやスルーホール(何れも図示を省
略する。)により電気的に接続されている。
【0021】一方、ウェハチャック3の上部には、IC
試験装置のテストヘッド1が位置し、図示は省略するが
ここにパフォーマンスボードなどの各種基板が設けられ
ている。このテストヘッド1の最下面には、図1および
図2に示すようにトップパネル11が固定されており、
さらにこのトップパネル11の下面にコンタクトリング
12が固定されている。
【0022】本実施形態のコンタクトリング12は、図
1に示すようにリング状に形成されてなり、外周に形成
された断片的な扇形の通孔121に、上述したゼロ挿抜
力コネクタの他方22bが固定されている。図2の断面
図にこのゼロ挿抜力コネクタ22bの取り付け状態を示
す。
【0023】また、上述したプローブカード2とコンタ
クトリング12との位置出しは、プローブカード2側に
設けられたガイドピン23を、コンタクトリング12側
に設けられたガイドブッシュ122に係合させることに
より行われる。
【0024】ちなみに、図示は省略するが、コンタクト
リング12側に取り付けられたゼロ挿抜力コネクタ22
bと、テストヘッド1内のパフォーマンスボードとは多
数の配線あるいはドータボードにより電気的に接続され
る。
【0025】次に作用を説明する。ウェハICをテスト
する場合には、まずそのウェハをウェハチャック3に位
置決めしながら吸着保持した状態で、目的とする2個の
ICの接点にプローブカード2のニードル211が接触
するように、ウェハチャック3をX−Y平面において位
置出ししながら上昇させる。これにより、最初の2個の
ICのテストが実行されるが、このテストを終了する
と、ウェハチャック3を僅かに下降させ、次の2個のI
Cの接点にプローブカード2のニードル211が接触す
るように、ウェハチャック3をX−Y平面において位置
出ししながら再び上昇させる。順次この動作を繰り返
し、全ての領域におけるウェハICのテストを行う。
【0026】特に本実施形態のプローブカード2は、2
つのニードル群21,21が円形状基板の中心に配置さ
れ、ゼロ挿抜力コネクタの一方22aが、当該円形状基
板の外周縁に配列して設けられているので、これらを電
気的につなぐ配線パターンの距離が、何れのニードル2
11についてもほぼ均一となっている。したがって、各
ニードル211からゼロ挿抜力コネクタ22aの各接点
に至る配線パターンのインピーダンスが均一になり、こ
れにより電気的特性のばらつきが著しく小さくなる。
【0027】なお、以上説明した実施形態は、本発明の
理解を容易にするために記載されたものであって、本発
明を限定するために記載されたものではない。したがっ
て、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技
術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨
である。
【0028】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、各針
状接点からゼロ挿抜力コネクタの各接点に至る配線のイ
ンピーダンスを均一にすることができ、これにより電気
的特性のばらつきを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のプローブカードが適用されるIC試験
装置のテストヘッドを示す要部分解斜視図である。
【図2】図1のプローブカードがテストヘッドに組み付
けられた状態を示す断面図である。
【図3】図1のプローブカードを示す平面図である。
【符号の説明】
1…テストヘッド 11…トッププレート 12…コンタクトリング 121…通孔 122…ガイドブッシュ 13…ガイドブッシュ 2…プローブカード 21…ニードル群 211…ニードル(針状接点) 22a…ゼロ挿抜力コネクタ(プローブカード側) 22b…ゼロ挿抜力コネクタ(コンタクトリング側) 23…ガイドピン 3…ウェハチャック 4…カードホルダ 41…円形状通孔 42…段部 43…リングキャリア 44…ガイドピン

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】IC試験装置のテストヘッド基板に電気的
    に接続され、被試験物に電気的に接触する複数の針状接
    点が一主面に設けられたIC試験装置用プローブカード
    において、 前記針状接点と電気的に接続された複数のゼロ挿抜力コ
    ネクタの一方が、前記針状接点が設けられた位置から実
    質的に放射状の位置に設けられていることを特徴とする
    IC試験装置用プローブカード。
  2. 【請求項2】基板が円形状に形成され、前記針状接点が
    前記基板の略中心に設けられ、前記ゼロ挿抜力コネクタ
    の一方が前記基板の外周縁上に設けられていることを特
    徴とする請求項1記載のIC試験装置用プローブカー
    ド。
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