JP2000292438A - Very small probe and vertical operation-type probe card using it - Google Patents
Very small probe and vertical operation-type probe card using itInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＳＩチップ等の
半導体集積回路の電気的諸特性を測定する際に用いられ
るプローブカードに関する。The present invention relates to a probe card used for measuring various electrical characteristics of a semiconductor integrated circuit such as an LSI chip.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＬＳＩチップ等の半導体集積回路の電気
的諸特性を測定する際に用いられるプローブカードは、
カンチレバータイプと称される横向きのプローブを使用
する横型タイプと、垂直型と称される縦型のプローブを
使用する縦型タイプとに大別される。最近の半導体集積
回路の高集積化、微細化、高速化、複数個の半導体集積
回路の同時測定の要求等に伴って、プローブの数の増
大、プローブの配置密度の増加などの要求が高まってい
る。2. Description of the Related Art A probe card used for measuring various electrical characteristics of a semiconductor integrated circuit such as an LSI chip is provided by:
It is broadly classified into a horizontal type using a horizontal probe called a cantilever type and a vertical type using a vertical probe called a vertical type. With the recent demand for higher integration, miniaturization, higher speed of semiconductor integrated circuits, and simultaneous measurement of a plurality of semiconductor integrated circuits, there is an increasing demand for an increase in the number of probes and an increase in the arrangement density of probes. I have.
【０００３】ここで、プローブはタングステンやベリリ
ウム銅等の素材から構成されることが多いが、耐摩耗性
の面やコストの面から９０％以上がタングステン製のも
のが使用されている。しかし、このタングステン製のプ
ローブは、電極への接触を多数回（数千回）繰り返すこ
とによって、接触抵抗が大きくなるという問題がある。
この接触抵抗の上昇は、電極への接触時に電極との間に
流れる電流や摩擦に起因するプローブの先端の接触部の
温度上昇、電極の表面に形成されたアルミニウム薄膜が
剥離したものがアルミニウム酸化物となり、このアルミ
ニウム酸化物のプローブの先端の接触部への付着等が原
因となっている。特に、この問題は測定対象物であるＬ
ＳＩチップを８５〜１５０℃にまで加熱して行うバーン
インテストにおいて顕著になっている。Here, the probe is often made of a material such as tungsten or beryllium copper, but 90% or more of the probe is used in terms of wear resistance and cost. However, this tungsten probe has a problem that the contact resistance is increased by repeating the contact with the electrode many times (thousands of times).
This increase in contact resistance can be attributed to the rise in temperature of the contact portion at the tip of the probe caused by the current and friction flowing between the electrode and the electrode when the electrode contacts the electrode. This is caused by adhesion of the aluminum oxide to the contact portion at the tip of the probe. In particular, this problem is caused by the measurement object L
This is noticeable in a burn-in test performed by heating the SI chip to 85 to 150 ° C.
【０００４】かかる原因を除去して接触抵抗を回復する
ための措置として、プローブの電極への接触が所定回
（数千回）になると、プローブの先端の接触部をクリー
ニングシートでクリーニングすることが行われている。As a measure for removing such a cause and restoring the contact resistance, when the probe contacts the electrode a predetermined number of times (thousands), the contact portion at the tip of the probe is cleaned with a cleaning sheet. Is being done.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、数千回
に１回とはいえ、クリーニングという別作業を行うこと
は、全自動化されたＬＳＩチップの電気的諸特性の測定
試験においては問題がある。また、クリーニングによる
プローブの先端の接触部の摩耗という問題もある。However, performing a separate operation of cleaning, even once every several thousand times, is problematic in a measurement test of electrical characteristics of a fully automated LSI chip. There is also a problem that the contact portion at the tip of the probe is worn by cleaning.
【０００６】本発明は上記事情に鑑みて創案されたもの
で、従来のように数千回に１回のクリーニングを必要と
しない長寿命化に寄与することができる微小プローブと
これを用いた垂直作動型プローブカードとを提供するこ
とを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and a microprobe and a vertical probe using the microprobe which can contribute to a long life without requiring cleaning once every thousands of times as in the prior art. It is an object of the present invention to provide an actuation type probe card.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明に係る微小プロー
ブは、測定対象物の電極に垂直に接触する微小プローブ
であって、上面に針状プローブの先端が嵌まり込む凹部
が形成されている。この微小プローブは、ＬＩＧＡプロ
セスを用いて形成されている。さらに、この微小プロー
ブは、Ｎｉ−Ｗ合金又はＦｅ−Ｗ合金から構成されてい
る。A microprobe according to the present invention is a microprobe which comes into perpendicular contact with an electrode of an object to be measured, and has a concave portion on the upper surface into which the tip of a needle probe is fitted. . This micro probe is formed using a LIGA process. Further, this micro probe is made of a Ni-W alloy or an Fe-W alloy.
【０００８】また、本発明に係る垂直作動型プローブカ
ードは、測定対象物の電極に垂直に接触する微小プロー
ブと、この微小プローブに形成された凹部に先端が嵌ま
り込む針状プローブとを有している。[0008] The vertical operation type probe card according to the present invention includes a microprobe which is vertically in contact with an electrode of an object to be measured, and a needle probe whose tip fits into a concave portion formed in the microprobe. are doing.
【０００９】さらに、本発明に係る垂直作動型プローブ
カードは、測定対象物の電極に垂直に接触するプローブ
と、このプローブが接続される配線パターンが形成され
た基板と、この基板の下面側に設けられ、前記プローブ
を支持するプローブ支持部材とを備えており、前記プロ
ーブは、測定対象物の電極に垂直に接触する微小プロー
ブと、この微小プローブに形成された凹部に先端が嵌ま
り込む針状プローブとを有しており、前記プローブ支持
部材は、前記針状プローブを支持する第１支持部と、前
記微小プローブを支持する第２支持部とを有しており、
前記第２支持部は、第１支持部に対して着脱可能になっ
ている。Further, a vertically actuated probe card according to the present invention comprises a probe vertically contacting an electrode of an object to be measured, a substrate on which a wiring pattern to which the probe is connected is formed, and a lower surface of the substrate. A probe supporting member for supporting the probe, wherein the probe is provided with a microprobe perpendicular to an electrode of an object to be measured, and a needle whose tip fits into a recess formed in the microprobe. Probe support member, the probe support member has a first support portion that supports the needle probe, and a second support portion that supports the microprobe,
The second support is detachable from the first support.
【００１０】また、この微小プローブは、前記第２支持
部に弾性樹脂を介して取り付けられている。また、この
微小プローブは、ＬＩＧＡプロセスを用いて形成されて
いる。さらに、この微小プローブは、Ｎｉ−Ｗ合金又は
Ｆｅ−Ｗ合金から構成されている。The microprobe is attached to the second support via an elastic resin. Further, this micro probe is formed using a LIGA process. Further, this micro probe is made of a Ni-W alloy or an Fe-W alloy.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態に係る
垂直作動型プローブカードの概略的断面図、図２は本発
明の実施の形態に係る垂直作動型プローブカードの要部
の概略的断面図、図３は本発明の実施の形態に係る垂直
作動型プローブカードの要部の概略的断面図、図４は本
発明の実施の形態に係る垂直作動型プローブカードに用
いられる微小プローブの製造工程を示す説明図である。FIG. 1 is a schematic sectional view of a vertical operation type probe card according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic view of a main part of the vertical operation type probe card according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a main part of the vertical operation type probe card according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a micro probe used in the vertical operation type probe card according to the embodiment of the present invention. It is explanatory drawing which shows the manufacturing process.
【００１２】本発明の実施の形態に係る垂直作動型プロ
ーブカードは、測定対象物であるＬＳＩチップ７００の
電極７１０に垂直に接触するプローブ１００と、このプ
ローブ１００が接続される配線パターン２１０が形成さ
れた基板２００と、この基板２００の下面側に設けら
れ、前記プローブ１００を支持するプローブ支持部材３
００とを備えており、前記プローブ１００は、ＬＳＩチ
ップ７００の電極７１０に垂直に接触する微小プローブ
１１０と、この微小プローブ１１０に形成された凹部１
１１Ａに先端が嵌まり込む針状プローブ１２０とを有し
ており、前記プローブ支持部材３００は、前記針状プロ
ーブ１２０を支持する第１支持部３１０と、前記微小プ
ローブ１１０を支持する第２支持部３２０とを有してお
り、前記第２支持部３２０は、第１支持部３１０に対し
て着脱可能になっている。前記基板２００は、プローブ
１００の増大に伴って積層化されており、各層に配線パ
ターン２１０が形成されている。なお、図１では最上層
の配線パターン２１０のみが示されている。この最上層
の配線パターン２１０の外側の端部２１１は、ポゴピン
と称され接続部材が接触するポゴ座となっている。ま
た、この基板２００には、ＬＳＩチップ７００の電極７
１０の配置に対応した貫通孔２２０が開設されている。
この貫通孔２２０は、後述する針状プローブ１２０の後
端の接続部が貫通する部分である。In the vertical operation type probe card according to the embodiment of the present invention, a probe 100 vertically contacting an electrode 710 of an LSI chip 700 to be measured and a wiring pattern 210 to which the probe 100 is connected are formed. And a probe support member 3 provided on the lower surface side of the substrate 200 and supporting the probe 100.
The probe 100 includes a microprobe 110 that vertically contacts an electrode 710 of the LSI chip 700 and a concave portion 1 formed in the microprobe 110.
The probe support member 300 includes a first support portion 310 that supports the needle probe 120 and a second support that supports the microprobe 110. And the second support part 320 is detachable from the first support part 310. The substrate 200 is laminated as the number of probes 100 increases, and a wiring pattern 210 is formed in each layer. In FIG. 1, only the uppermost wiring pattern 210 is shown. The outer end 211 of the uppermost wiring pattern 210 is called a pogo pin and serves as a pogo seat with which a connecting member comes into contact. In addition, the substrate 7 has electrodes 7 of the LSI chip 700.
Through holes 220 corresponding to the ten arrangements are provided.
The through hole 220 is a portion through which a connection portion at the rear end of the needle probe 120 described later penetrates.
【００１３】前記プローブ１００は、２つの部材から構
成されている。すなわち、針状プローブ１２０と微小プ
ローブ１１０とである。前記針状プローブ１２０は、従
来の垂直作動型プローブカードに用いられていたものと
同様に先端が他の部分より細くなったタングステン製の
ものである。一方、微小プローブ１１０は、図２に示す
ように、側面視略砲弾状に形成されたものであり、上端
面１１１に凹部１１１Ａが形成されている。かかる微小
プローブ１１０は、上端面１１１の直径が４０〜５０μ
ｍ程度、上端面１１１から下端の接触部１１２までが１
ｍｍ程度、凹部１１１Ａの深さが１５０〜２００μｍ程
度にそれぞれ設定されている。The probe 100 is composed of two members. That is, they are the needle probe 120 and the micro probe 110. The needle-like probe 120 is made of tungsten, the tip of which is thinner than other portions, like the one used in the conventional vertical operation type probe card. On the other hand, as shown in FIG. 2, the microprobe 110 is formed in a substantially shell shape when viewed from the side, and has a concave portion 111 </ b> A formed on the upper end surface 111. Such a micro probe 110 has an upper end face 111 having a diameter of 40 to 50 μm.
m, the distance from the upper end surface 111 to the lower end contact portion 112 is 1
mm, and the depth of the recess 111A is set to about 150 to 200 μm.
【００１４】この微小プローブ１１０は、ＬＩＧＡプロ
セスを用いて形成されている。ここで、ＬＩＧＡプロセ
スとは、ドイツ語のLithographie Galvanoformug und A
bformungの略であり、高分子レジストにシンクロトロン
放射光を照射して微細な部品の型を焼き付け、電気メッ
キ法でその型に金属を埋め込んだ後、高分子レジストか
らなる型を溶解させて微細な部品を形成する方法をい
う。The micro probe 110 is formed using a LIGA process. Here, the LIGA process is the German term Lithographie Galvanoformug und A
This is an abbreviation of bformung, which irradiates a polymer resist with synchrotron radiation to bake a fine component mold, embeds metal in the mold by electroplating, then dissolves the polymer resist mold, Refers to a method of forming a simple component.
【００１５】本発明の実施の形態に係る垂直作動型プロ
ーブカードでは、ＬＩＧＡプロセスを用いて形成される
微小プローブ１１０は、Ｎｉ−Ｗ合金又はＦｅ−Ｗ合金
からなっている。従来、ＬＩＧＡプロセスには、Ｃｕ、
Ａｕ、Ｎｉ等の軟質材料のみが使用可能であったが、最
近の研究により、Ｎｉ−Ｗ合金又はＦｅ−Ｗ合金の硬質
材料も使用可能になってきた。In the vertical operation type probe card according to the embodiment of the present invention, the minute probe 110 formed by using the LIGA process is made of a Ni-W alloy or an Fe-W alloy. Conventionally, LIGA processes include Cu,
Although only soft materials such as Au and Ni could be used, recent research has made it possible to use hard materials such as Ni-W alloys or Fe-W alloys.
【００１６】ＬＩＧＡプロセスを用いた微小プローブ１
１０の製造工程は、以下の通りである。Micro probe 1 using LIGA process
The ten manufacturing steps are as follows.
【００１７】この微小プローブ１１０の製造工程は、大
きく分けて２工程になる。すなわち、凹部１１１Ａが形
成されていない部分を形成する工程（図４（Ａ）〜図４
（Ｄ）参照）と、凹部１１１Ａが形成されている部分を
形成する工程（図４（Ｅ）〜図４（Ｈ）参照）とであ
る。The manufacturing process of the microprobe 110 is roughly divided into two processes. That is, the step of forming a portion where the concave portion 111A is not formed (FIGS.
(D) and a step of forming a portion where the concave portion 111A is formed (see FIGS. 4E to 4H).
【００１８】まず、高分子レジスト８００を基板８１０
の上に塗布する（図４（Ａ）参照）。そして、シンクロ
トロン放射光ＳＲを用いたリソグラフィーにより微小プ
ローブ１１０に対応した形状、すなわち微小プローブ１
１０の凹部１１１Ａが形成されていない部分に相当する
凹部８２０を形成する（図４（Ｃ）参照）。この際に使
用されるマスク８３０には、シンクロトロン放射光吸収
パターン８３１が形成されている（図４（Ｂ）参照）。
すなわち、シンクロトロン放射光吸収パターン８３１が
形成されていない部分に相当する部分のみにシンクロト
ロン放射光が照射されるのである。First, a polymer resist 800 is applied to a substrate 810.
(See FIG. 4A). Then, a shape corresponding to the microprobe 110 by lithography using the synchrotron radiation SR, that is, the microprobe 1
Concave portions 820 corresponding to portions where ten concave portions 111A are not formed are formed (see FIG. 4C). A synchrotron radiation light absorption pattern 831 is formed on the mask 830 used at this time (see FIG. 4B).
That is, only the portion corresponding to the portion where the synchrotron radiation light absorption pattern 831 is not formed is irradiated with the synchrotron radiation light.
【００１９】次に、シンクロトロン放射光が照射された
部分に形成された凹部８２０に、電気メッキ法を用いて
Ｎｉ−Ｗ合金を析出させる（図４（Ｄ）参照）。Next, a Ni-W alloy is deposited by electroplating in the recess 820 formed in the portion irradiated with the synchrotron radiation (see FIG. 4D).
【００２０】この析出に際しては、例えば、硫酸ニッケ
ル（ＮｉＳＯ4 −６Ｈ2 Ｏ）、タングステン酸ナトリウ
ム（ＮａＷＯ4 −Ｈ2 Ｏ）、クエン酸ナトリウム（Ｎａ
3 Ｃ 6 ＨＳＯ7 −２Ｈ2 Ｏ）、塩化アンモニウム（ＮＨ
4 Ｃｌ）、臭化ナトリウム（ＮａＢｒ）からなる電解水
溶液に凹部８２０が形成された高分子レジスト８００を
有する基板８１０を浸漬し、前記基板８１０を陰極とし
て電気メッキを行う。At the time of this deposition, for example, nickel sulfate
(NiSOFour-6HTwoO), sodium tungstate
(NaWOFour-HTwoO), sodium citrate (Na
ThreeC 6HSO7-2HTwoO), ammonium chloride (NH)
FourCl), electrolytic water consisting of sodium bromide (NaBr)
The polymer resist 800 having the concave portion 820 formed in the solution is
Having the substrate 810 as a cathode
To perform electroplating.
【００２１】さらに、新たな高分子レジスト８４０を前
記高分子レジスト８１０及び前記Ｎｉ−Ｗ合金の上に塗
布する（図４（Ｅ）参照）。そして、マスク８５０を介
してシンクロトロン放射光を照射する。このマスク８５
０は、微小プローブ１１０の凹部１１１Ａに相当する部
分と、隣接する微小プローブ１１０の間の部分と以外に
シンクロトロン放射光吸収パターン８５１が形成されて
いる（図４（Ｆ）参照）。従って、微小プローブ１１０
の凹部１１１Ａに相当する部分にのみシンクロトロン放
射光が照射されない（図図４（Ｆ）参照）。Further, a new polymer resist 840 is applied on the polymer resist 810 and the Ni—W alloy (see FIG. 4E). Then, synchrotron radiation is irradiated through the mask 850. This mask 85
Numeral 0 indicates that the synchrotron radiation light absorption pattern 851 is formed in a portion other than the portion corresponding to the concave portion 111A of the microprobe 110 and the portion between the adjacent microprobes 110 (see FIG. 4F). Therefore, the small probe 110
The synchrotron radiation is not irradiated only to the portion corresponding to the concave portion 111A (see FIG. 4F).
【００２２】この状態で高分子レジスト８４０を現像す
ると、微小プローブ１１０の凹部１１１Ａの周囲に相当
する部分のみが除去される（図４（Ｇ）参照）。さら
に、電気メッキ法を用いてＮｉ−Ｗ合金を析出させる
（図４（Ｈ）参照）。この析出に際しては、上述と同様
に、例えば、硫酸ニッケル、タングステン酸ナトリウ
ム、クエン酸ナトリウム、塩化アンモニウム、臭化ナト
リウムからなる電解水溶液に凹部８２０が形成された高
分子レジスト８００、８４０を有する基板８１０を浸漬
し、前記基板８１０を陰極として電気メッキを行う。When the polymer resist 840 is developed in this state, only a portion corresponding to the periphery of the concave portion 111A of the micro probe 110 is removed (see FIG. 4G). Further, a Ni-W alloy is deposited by using an electroplating method (see FIG. 4H). At the time of this deposition, as described above, for example, a substrate 810 having polymer resists 800 and 840 in which recesses 820 are formed in an aqueous electrolytic solution composed of nickel sulfate, sodium tungstate, sodium citrate, ammonium chloride, and sodium bromide. And electroplating is performed using the substrate 810 as a cathode.
【００２３】これによって、凹部１１１Ａを有する略砲
弾状の微小プローブ１１０を形成することができた。As a result, it was possible to form the substantially probe-shaped microprobe 110 having the concave portion 111A.
【００２４】このようにして製造された微小プローブ１
１０は、曲げ歪み量が０．０１以上の高弾性変形能で、
完全密着曲げ変形後においても破断しない程度のＮｉ−
Ｗ合金から構成されることになる。このＮｉ−Ｗ合金
は、Ｘ線回折測定によると、超微細な結晶組織乃至非結
晶組織とを有することが確認されており、ビッカース硬
度で５００ＤＰＮ以上の高硬度であることが確認されて
いる。The microprobe 1 thus manufactured
10 is a high elastic deformation capacity with a bending strain of 0.01 or more,
Ni-, which does not break even after complete close contact bending deformation
It will be composed of W alloy. According to the X-ray diffraction measurement, it has been confirmed that this Ni-W alloy has an ultrafine crystal structure or an amorphous structure, and has a high Vickers hardness of 500 DPN or more.
【００２５】一方、針状プローブ１２０は、前記基板２
００の下面側において固定樹脂２４０で固定されてい
る。この針状プローブ１２０の後端である接続部は、基
板２００に形成された配線パターン２１０にリード線２
３０を用いて電気的に接続されている。On the other hand, the needle probe 120 is
00 is fixed with a fixing resin 240 on the lower surface side. The connection portion, which is the rear end of the needle probe 120, is connected to a wiring pattern 210 formed on the substrate 200 by a lead wire 2.
30 are electrically connected.
【００２６】また、前記プローブ支持部材３００は、前
記針状プローブ１２０を支持する第１支持部３１０と、
前記微小プローブ１１０を支持する第２支持部３２０と
を有している。前記第１支持部３１０は、前記固定樹脂
２４０の下面に位置する。従って、この第１支持部３１
０には、針状プローブ１２０の後端部分が貫通する貫通
孔３１１が開設されている。もちろん、この貫通孔３１
１は、ＬＳＩチップ７００の電極７１０の配置に対応し
て形成されている。The probe support member 300 includes a first support portion 310 for supporting the needle probe 120,
A second support portion 320 that supports the microprobe 110. The first support part 310 is located on a lower surface of the fixing resin 240. Therefore, the first support portion 31
0 has a through hole 311 through which the rear end portion of the needle probe 120 penetrates. Of course, this through hole 31
1 is formed corresponding to the arrangement of the electrodes 710 of the LSI chip 700.
【００２７】さらに、前記第２支持部３２０は、ＬＳＩ
チップ７００の電極７１０の配置に対応して形成された
貫通孔３２１が開設されている。この第２支持部３２０
は、長さが１ｍｍ程度の微小プローブ１１０が貫通し、
上端面１１１が上面側に、接触部１１２が下面側に突出
する程度の厚さに設定されている。かかる第２支持部３
２０には、図２に示すように、弾性を有する弾性樹脂３
３０を介して前記微小プローブ１１０が取り付けられて
いる。すなわち、第２支持部３２０の上面側に弾性樹脂
３３０を塗布し、この弾性樹脂３３０を介して微小プロ
ーブ１１０を固定するのである。従って、微小プローブ
１１０は、第２支持部３２０に直接固定されているので
はない。なお、微小プローブ１１０の上端面１１１は弾
性樹脂３３０から突出している。Further, the second support portion 320 is an LSI
A through-hole 321 formed corresponding to the arrangement of the electrodes 710 of the chip 700 is opened. This second support 320
Is a small probe 110 having a length of about 1 mm penetrates,
The thickness is set such that the upper end surface 111 protrudes toward the upper surface and the contact portion 112 protrudes toward the lower surface. The second support portion 3
As shown in FIG. 2, an elastic resin 3 having elasticity
The microprobe 110 is attached via 30. That is, the elastic resin 330 is applied to the upper surface side of the second support 320, and the microprobe 110 is fixed via the elastic resin 330. Therefore, the microprobe 110 is not directly fixed to the second support 320. The upper end surface 111 of the micro probe 110 protrudes from the elastic resin 330.
【００２８】このように構成された第１支持部３１０と
第２支持部３２０とは、基板２００の下面から垂下され
た支持部材３４０によって平行に支持される。この際、
第１支持部３１０と第２支持部３２０との間隔は、第１
支持部３１０によって支持された針状プローブ１２０の
先端が、微小プローブ１１０の凹部１１１Ａに挿入さ
れ、かつ凹部１１１Ａの底面１１１Ｂに接触しない程度
に設定されている。The first support portion 310 and the second support portion 320 thus configured are supported in parallel by a support member 340 hanging down from the lower surface of the substrate 200. On this occasion,
The distance between the first support portion 310 and the second support portion 320 is the first
The tip of the needle probe 120 supported by the support portion 310 is set so that it is inserted into the concave portion 111A of the micro probe 110 and does not contact the bottom surface 111B of the concave portion 111A.
【００２９】次に、このように構成された垂直作動型プ
ローブカードによるＬＳＩチップ７００の電気的諸特性
の測定について説明する。Next, the measurement of various electrical characteristics of the LSI chip 700 using the vertically operated probe card having the above-described structure will be described.
【００３０】ウエハ状態にあるＬＳＩチップ７００を垂
直作動型プローブカードの下方に位置する真空吸着テー
ブル７５０に吸着させる。この状態で、真空吸着テーブ
ル７５０を上昇させてプローブ１００を構成する微小プ
ローブ１１０を電極７１０に接触させる。微小プローブ
１１０が電極７１０に接触してから後も真空吸着テーブ
ル７５０を上昇させる。これをオーバードライブと称す
る。The LSI chip 700 in the wafer state is sucked on the vacuum suction table 750 located below the vertically operated probe card. In this state, the vacuum suction table 750 is raised to bring the microprobes 110 constituting the probe 100 into contact with the electrodes 710. The vacuum suction table 750 is raised even after the microprobe 110 contacts the electrode 710. This is called overdrive.
【００３１】すると、図３に示すように、微小プローブ
１１０の凹部１１１Ａに入り込んでいる針状プローブ１
１０の先端が凹部１１１Ａの底面１１１Ｂに接触する。
この際、微小プローブ１１０を支持している弾性樹脂３
３０が上方向に変形するので、過度のオーバードライブ
を吸収する。また、同時に針状プローブ１２０も変形し
てオーバードライブを吸収する。この状態で、ＬＳＩチ
ップ７００と図外のテスターとの間で信号の遣り取りを
行い、ＬＳＩチップ７００の電気的諸特性の測定を行
う。Then, as shown in FIG. 3, the needle-like probe 1 that has entered the concave portion 111A of the micro probe 110
The tip of 10 contacts the bottom surface 111B of the recess 111A.
At this time, the elastic resin 3 supporting the micro probe 110
As 30 deforms upward, it absorbs excessive overdrive. At the same time, the needle probe 120 is also deformed to absorb overdrive. In this state, signals are exchanged between the LSI chip 700 and a tester (not shown), and the electrical characteristics of the LSI chip 700 are measured.
【００３２】測定が完了したならば、真空吸着テーブル
７５０を下降させるとともに、真空吸着テーブル７５０
を横方向に移動させて次のＬＳＩチップ７００の測定に
備える。When the measurement is completed, the vacuum suction table 750 is lowered and the vacuum suction table 750 is lowered.
Is moved in the lateral direction to prepare for the next LSI chip 700 measurement.
【００３３】多数回の測定を行うことによって微小プロ
ーブ１１０の接触抵抗が大きくなったならば、微小プロ
ーブ１１０を交換する。ただし、この微小プローブ１１
０はＬＩＧＡプロセスにを用いたＮｉ−Ｗ合金から構成
されているので、最低でも５万回以上の接触に耐えるこ
とが可能である。かかる微小プローブ１１０の交換は、
次のようにして行う。まず、第２支持部３２０を第１支
持部３１０から取り外す。新たな微小プローブ１１０が
取り付けられた新たな第２支持部３２０を第１支持部３
１０に取り付ける。その際、針状プローブ１２０の先端
が、確実に新たな微小プローブ１１０の凹部１１１Ａに
嵌まり込むようにする。If the contact resistance of the microprobe 110 has increased by performing a large number of measurements, the microprobe 110 is replaced. However, this small probe 11
0 is made of a Ni-W alloy used in the LIGA process, so that it can withstand at least 50,000 or more contacts. The replacement of the micro probe 110 is as follows.
This is performed as follows. First, the second support 320 is removed from the first support 310. The new second support 320 to which the new microprobe 110 is attached is attached to the first support 3
Attach to 10. At this time, the tip of the needle probe 120 is surely fitted into the concave portion 111A of the new micro probe 110.
【００３４】なお、上述した実施の形態では、Ｎｉ−Ｗ
合金を析出させるために、硫酸ニッケル、タングステン
酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、塩化アンモニウ
ム、臭化ナトリウムからなる電解水溶液を用いたが、次
のようなものであってもよい。硫酸アンモニウム鉄(II
I) （Ｆｅ（ＮＨ4 ）（ＳＯ4 ）2 −１２Ｈ2 Ｏ）を前
記電解水溶液中に添加した電解水溶液をもって電気メッ
キを行えば、Ｎｉ−Ｆｅ合金を析出させることができ
る。In the above-described embodiment, Ni-W
In order to precipitate the alloy, an electrolytic aqueous solution composed of nickel sulfate, sodium tungstate, sodium citrate, ammonium chloride, and sodium bromide was used, but the following may be used. Ammonium iron sulfate (II
By performing the electroplating I) (Fe (NH 4) (SO 4) 2 -12H 2 O) with an aqueous electrolyte solution added to the above aqueous electrolytic solution, can be precipitated Ni-Fe alloy.
【００３５】また、硫酸ニッケル、タングステン酸ナト
リウム、モリブデン酸ナトリウム（Ｎａ2 ＭｏＯ4 −２
Ｈ2 Ｏ）、、クエン酸ナトリウム、塩化アンモニウム、
臭化ナトリウムの電解水溶液を用いると、Ｎｉ−Ｗ−Ｍ
ｏ合金を析出させることができる。Further, nickel sulfate, sodium tungstate, sodium molybdate (Na 2 MoO 4 -2)
H 2 O), sodium citrate, ammonium chloride,
When an electrolytic aqueous solution of sodium bromide is used, Ni-W-M
o alloy can be precipitated.
【００３６】これらの場合も、曲げ歪み量が０．０１以
上の高弾性変形能で、完全密着曲げ変形後においても破
断しない程度であり、ビッカース硬度が５００ＤＰＮ以
上の高硬度であることが確認されている。Also in these cases, it was confirmed that the material had high elastic deformation ability with a bending strain of 0.01 or more, did not break even after complete close contact bending deformation, and had high Vickers hardness of 500 DPN or more. ing.
【００３７】[0037]
【発明の効果】本発明に係る微小プローブは、測定対象
物の電極に垂直に接触する微小プローブであって、上面
に針状プローブの先端が嵌まり込む凹部が形成されてい
るので、電極に接触すると針状プローブが接触する。す
なわち、針状プローブは、電極には直接的には接触しな
い。このため、針状プローブのクリーニングを行う必要
がない。The micro-probe according to the present invention is a micro-probe which comes into contact with the electrode of the object to be measured perpendicularly, and has a concave portion on the upper surface into which the tip of the needle probe is fitted. Upon contact, the needle probe comes into contact. That is, the needle probe does not directly contact the electrode. Therefore, there is no need to clean the needle probe.
【００３８】また、微小プローブは、ＬＩＧＡプロセス
を用いて形成されているので、微小な形状を精度よく形
成することができる。さらに、微小プローブは、Ｎｉ−
Ｗ合金又はＦｅ−Ｗ合金からなるので、硬くかつ破断し
ないものとすることができ、少なくとも５万回以上の接
触に耐えることが可能となっており、プローブカードの
長寿命化に寄与する。Further, since the minute probe is formed by using the LIGA process, a minute shape can be accurately formed. Further, the microprobe is Ni-
Since it is made of a W alloy or an Fe-W alloy, it can be made hard and does not break, and can withstand at least 50,000 or more contacts, which contributes to a longer life of the probe card.
【００３９】一方、本発明に係る垂直作動型プローブカ
ードは、測定対象物の電極に垂直に接触する微小プロー
ブと、この微小プローブに形成された凹部に先端が嵌ま
り込む針状プローブとを有している。On the other hand, the vertical operation type probe card according to the present invention has a micro probe which comes into contact with the electrode of the object to be measured vertically, and a needle probe whose tip fits into a concave portion formed in the micro probe. are doing.
【００４０】この垂直作動型プローブカードによると、
電極に接触すると針状プローブが接触するので、すなわ
ち針状プローブは、電極には直接的には接触しないの
で、針状プローブのクリーニングを行う必要がない。According to this vertical operation type probe card,
There is no need to clean the needle probe because the needle probe comes into contact with the electrode, that is, the needle probe does not directly contact the electrode.
【００４１】また、本発明に係る他の垂直作動型プロー
ブカードは、測定対象物の電極に垂直に接触するプロー
ブと、このプローブが接続される配線パターンが形成さ
れた基板と、この基板の下面側に設けられ、前記プロー
ブを支持するプローブ支持部材とを備えており、前記プ
ローブは、測定対象物の電極に垂直に接触する微小プロ
ーブと、この微小プローブに形成された凹部に先端が嵌
まり込む針状プローブとを有しており、前記プローブ支
持部材は、前記針状プローブを支持する第１支持部と、
前記微小プローブを支持する第２支持部とを有してお
り、前記第２支持部は、第１支持部に対して着脱可能に
なっている。Another vertical operation type probe card according to the present invention comprises a probe vertically contacting an electrode of an object to be measured, a substrate on which a wiring pattern to which the probe is connected is formed, and a lower surface of the substrate. And a probe support member provided on the side of the probe to support the probe, wherein the probe has a small probe that vertically contacts an electrode of the object to be measured, and a tip fitted into a concave portion formed in the small probe. A probe supporting member, wherein the probe support member supports the needle probe, a first support portion,
A second support for supporting the microprobe, wherein the second support is detachable from the first support.
【００４２】このため、長寿命を有する微小プローブが
摩耗したとしたも、第２支持部とともに微小プローブを
交換することができるようになっている。For this reason, even if the micro probe having a long life is worn, the micro probe can be replaced together with the second support.
【００４３】さらに、前記微小プローブは、前記第２支
持部に弾性樹脂を介して取り付けられているので、弾性
樹脂の変形によってオーバードライブを吸収することが
可能となり、微小プローブと電極との間に適正な接触圧
を確保することが可能となる。Further, since the microprobe is attached to the second support portion via an elastic resin, it is possible to absorb overdrive by deformation of the elastic resin, and to provide a space between the microprobe and the electrode. An appropriate contact pressure can be secured.
【００４４】また、前記微小プローブは、ＬＩＧＡプロ
セスを用いて形成されているので、微小な形状を精度よ
く形成することができる。さらに、微小プローブは、Ｎ
ｉ−Ｗ合金又はＦｅ−Ｗ合金からなるので、硬くかつ破
断しないものとすることができ、少なくとも５万回以上
の接触に耐えることが可能となっており、プローブカー
ドの長寿命化に寄与する。Further, since the micro probe is formed by using the LIGA process, a micro shape can be formed with high precision. Furthermore, the microprobe is
Since it is made of an i-W alloy or an Fe-W alloy, it can be made hard and does not break, can withstand at least 50,000 or more contacts, and contribute to prolonging the life of the probe card. .
【図１】本発明の実施の形態に係る垂直作動型プローブ
カードの概略的断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view of a vertical operation type probe card according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の形態に係る垂直作動型プローブ
カードの要部の概略的断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a main part of the vertical operation type probe card according to the embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施の形態に係る垂直作動型プローブ
カードの要部の概略的断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a main part of the vertical operation probe card according to the embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施の形態に係る垂直作動型プローブ
カードに用いられる微小プローブの製造工程を示す説明
図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a manufacturing process of a microprobe used in the vertical operation type probe card according to the embodiment of the present invention.
１００ プローブ １１０ 微小プローブ １１１Ａ 凹部 １２０ 針状プローブ ２００ 基板 ３００ プローブ支持部材 REFERENCE SIGNS LIST 100 probe 110 micro probe 111A recess 120 needle probe 200 substrate 300 probe support member
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神田 孝 兵庫県尼崎市西長洲町２丁目５番13号 日 本電子材料株式会社内 Ｆターム(参考） 2G003 AA07 AG03 AG12 AH04 2G011 AA17 AB06 AB07 AB08 AC12 AC14 AE03 AE22 4M106 AA02 BA01 BA14 DD03 DD04 DD10 DD18 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Takashi Kanda 2-5-13-1 Nishi-Nagasu-cho, Amagasaki-shi, Hyogo Japan Electronic Materials Co., Ltd. F-term (reference) 2G003 AA07 AG03 AG12 AH04 2G011 AA17 AB06 AB07 AB08 AC12 AC14 AE03 AE22 4M106 AA02 BA01 BA14 DD03 DD04 DD10 DD18
Claims (8)
プローブであって、上面に針状プローブの先端が嵌まり
込む凹部が形成されていることを特徴とする微小プロー
ブ。1. A microprobe which is vertically contacted with an electrode of an object to be measured, wherein a concave portion into which a tip of a needle probe is fitted is formed on an upper surface.
を用いて形成されたことを特徴とする請求項１記載の微
小プローブ。2. The micro probe according to claim 1, wherein the micro probe is formed using a LIGA process.
Ｆｅ−Ｗ合金からなることを特徴とする請求項１又は２
記載の微小プローブ。3. The micro-probe according to claim 1, wherein the micro-probe is made of a Ni—W alloy or an Fe—W alloy.
The described microprobe.
プローブと、この微小プローブに形成された凹部に先端
が嵌まり込む針状プローブとを具備したことを特徴とす
る垂直作動型プローブカード。4. A vertically actuated probe card comprising: a microprobe, which is in vertical contact with an electrode of an object to be measured, and a needle probe whose tip is fitted into a recess formed in the microprobe. .
ーブと、このプローブが接続される配線パターンが形成
された基板と、この基板の下面側に設けられ、前記プロ
ーブを支持するプローブ支持部材とを具備しており、前
記プローブは、測定対象物の電極に垂直に接触する微小
プローブと、この微小プローブに形成された凹部に先端
が嵌まり込む針状プローブとを有しており、前記プロー
ブ支持部材は、前記針状プローブを支持する第１支持部
と、前記微小プローブを支持する第２支持部とを有して
おり、前記第２支持部は、第１支持部に対して着脱可能
になっていることを特徴とする垂直作動型プローブカー
ド。5. A probe vertically contacting an electrode of an object to be measured, a substrate on which a wiring pattern to which the probe is connected is formed, and a probe support member provided on a lower surface side of the substrate and supporting the probe. The probe has a microprobe, which is vertically in contact with the electrode of the object to be measured, and a needle probe whose tip fits into a recess formed in the microprobe, The probe support member has a first support portion that supports the needle probe, and a second support portion that supports the microprobe, and the second support portion is attached to and detached from the first support portion. A vertically actuated probe card characterized by being enabled.
弾性樹脂を介して取り付けられていることを特徴とする
請求項５記載の垂直作動型プローブカード。6. The vertically actuated probe card according to claim 5, wherein the microprobe is attached to the second support via an elastic resin.
を用いて形成されたことを特徴とする請求項２、３、
４、５又は６記載の垂直作動型プローブカード。7. The microprobe according to claim 2, wherein the microprobe is formed using a LIGA process.
7. The vertically operated probe card according to 4, 5, or 6.
Ｆｅ−Ｗ合金からなることを特徴とする請求項２、３、
４、５、６又は７記載の垂直作動型プローブカード。8. The method according to claim 2, wherein the microprobe is made of a Ni—W alloy or a Fe—W alloy.
The vertical operation type probe card according to 4, 5, 6, or 7.
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