JP2000292441A

JP2000292441A - プローブカード

Info

Publication number: JP2000292441A
Application number: JP11100411A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Hirai; 幸廣平井; Tadashi Sugiyama; 正杉山; Takahiko Tandai; 孝彦丹代; Norihide Yamaguchi; 憲栄山口; Satoshi Narita; 聡成田
Original assignee: Micronics Japan Co Ltd
Current assignee: Micronics Japan Co Ltd
Priority date: 1999-04-07
Filing date: 1999-04-07
Publication date: 2000-10-20
Anticipated expiration: 2019-04-07
Also published as: JP4060984B2

Abstract

(57)【要約】【目的】十字状に交差する境界線を介して隣り合
う４つのチップの同時検査が可能であるにもかかわら
ず、プローブを絶縁板に格子状に配置する作業を容易に
すること【解決手段】プローブカードは、互いに交差する２つ
の仮想的な境界線に沿って伸びる複数のスロットをほぼ
格子状に有する絶縁板と、スロットを貫通した状態に絶
縁板にほぼ格子状に配置されされた複数のプローブであ
って絶縁板に接着された複数のプローブとを含む。各ス
ロットを貫通するプローブは、針先が前記境界線に対し
て一方側に位置する複数のプローブを含む第１のプロー
ブ群と、針先が前記境界線に対して他方側に位置する複
数のプローブを含む第２のプローブ群とに分けられてい
る。境界線の交差部の周りの４対のプローブ群は、少な
くとも交差部の近傍に位置する複数のプローブの針先側
部分を絶縁板への接着位置に対し交差部の周りの方向に
おける同じ方向に延在させている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエーハに
マトリクス状に形成された複数のチップの通電試験に用
いて好適なプローブカードに関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエーハには、一般に、複数の集
積回路部すなわちＩＣチップ部（本発明においては、単
に「チップ」という。）がマトリクス状に形成される。
各チップは、矩形の形状を有しており、また四角形の各
辺に対応する縁部に複数の電極パッドすなわち電極部を
有する。マトリクスの各行及び各列を形成するチップ
は、一列に整列されている。チップは、最終的に１つ１
つに切り離される。

【０００３】この種のチップは、回路が仕様書通りに動
作するか否かの通電試験をされる。そのような通電試験
は、ウエーハの状態において行われることが多く、また
針先を電極部に押圧される複数のプローブを備えたプロ
ーブカードを用いて行われる。この種の通電試験におい
て、チップを１つずつ検査するのでは、１つのウエーハ
上の全チップを検査するのに長時間を要する。

【０００４】上記のことから、１つのウエーハ上のチッ
プを複数ずつ検査するプローブカードは種々提案されて
いる。この種のプローブカードを用いる場合、１つのウ
エーハ上のチップを１つおき又は２つおきの複数のチッ
プ、若しくは、行又は列方向に一列に連続する複数のチ
ップからなる複数のグループに分け、グループ毎に検査
し、これにより１つのウエーハについての検査回数を減
らし、全チップの検査に要する時間を短縮する。

【０００５】しかし、上記の従来のプローブカードは、
同時に検査可能のグループが１つおき又は複数おきのチ
ップ若しくは一列に連続するチップであるから、十字状
に交差する仮想的境界線を介して隣り合う４つのチップ
（すなわち、境界線の交差部の周りに位置する４つのチ
ップ）を同時に検査することができず、したがって１つ
のウエーハ当たりの通電試験回数（検査回数）が多く、
１つのウエーハ当たりの検査時間が長い。

【０００６】隣り合う４つのチップを同時に検査するこ
とができるプローブカードの１つとして、多数のチップ
と同数のプローブを長い複数の支持体に取り付け、それ
らの支持体を配線基板に格子状に配置した技術がある
（特開平９−２８３５７５号公報）。

【０００７】

【解決しようとする課題】しかし、上記のプローブカー
ドでは、各支持体に多数のプローブを装着しなければな
らないから、支持体へのプローブの装着作業が面倒であ
る。特に、装着ミスのプローブが１つでも存在すると、
その支持体が不良品となり、支持体及びプローブの歩留
りが悪く高価なるから、支持体へのプローブの装着作業
を慎重に行わなければならない。

【０００８】それゆえに、半導体ウエーハ上のチップの
検査に用いるプローブカードにおいては、十字状に交差
する境界線を介して隣り合う４つのチップの同時検査が
可能であるにもかかわらず、プローブを絶縁板に格子状
に配置する作業を容易にすることが重要である。

【０００９】

【解決手段、作用及び効果】本発明のプローブカード
は、互いに交差する２つの仮想的な境界線に沿って伸び
る複数のスロットをほぼ格子状に有する絶縁板と、前記
スロットを貫通した状態に前記絶縁板にほぼ格子状に配
置されされた複数のプローブであって前記絶縁板に接着
された複数のプローブとを含む。各スロットを貫通する
プローブは、針先が前記境界線に対して一方側に位置す
る複数のプローブを含む第１のプローブ群と、針先が前
記境界線に対して他方側に位置する複数のプローブを含
む第２のプローブ群とに分けられている。前記境界線の
交差部の周りの４対のプローブ群は、少なくとも前記交
差部の近傍に位置する複数のプローブの針先側部分を前
記絶縁板への接着位置に対し前記交差部の周りの方向に
おける同じ方向に延在させている。

【００１０】プローブカードは、格子の交差部の周りに
位置する第１及び第２のプローブ群の針先を、それぞ
れ、交差部から伸びる境界線部分の交差部を介して隣り
合う２つのチップの一方及び他方の電極群の電極部に対
向され、対向する電極部に押圧される。

【００１１】格子の交差部の周りの４対のプローブ群
は、少なくとも交差部近傍の複数のプローブの針先側部
分を絶縁板への装着位置に対し同じ側に（すなわち、風
車状に）延在させている。このため、交差部近傍の複数
のプローブが複数のプローブ群を絶縁板に格子状に配置
する作業の妨げにならず、したがってほぼ十字状に交差
する仮想的境界線を介して隣り合う４つのチップを同時
に検査することができる。

【００１２】前記交差部の周りの４組の第１及び第２の
プローブ群は、全てのプローブの針先側部分を前記絶縁
板への接着位置に対し前記交差部の周りの方向における
同じ方向に延在させていてもよい。このようにすれば、
交差部の周りの全てのプローブが絶縁板への接着位置に
対し同じ側に延在するから、絶縁板へのプローブの装着
作業が容易になる。

【００１３】プローブカードは、さらに、各スロットを
貫通するプローブが接着されたベースであって前記スロ
ットに配置されて前記スロットに接着されたベースを含
むことができる。このようにすれば、各スロットを貫通
するプローブをベースに針立てしてプローブブロックを
形成し、そのプローブブロックをスロットに接着するこ
とができるから、各スロットへのプローブの装着作業が
より容易になる。

【００１４】プローブカードは、さらに、前記プローブ
群に対応されて対応するプローブ群のプローブに接続さ
れた複数のフラットケーブルを含んでいてもよいし、前
記絶縁板が装着された配線基板を含んでいてもよい。前
記配線基板は、前記スロットの周りに形成されて前記フ
ラットケーブルが接続される複数のコネクタと、該コネ
クタの周りに形成されて前記コネクタに個々に接続され
た複数のテスターランドとを備えることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１及び図２を参照するに、プロ
ーブカード１０は、図６に一部を示すように、半導体ウ
エーハ１２にマトリクス状に形成された多数のＩＣチッ
プ１４の通電試験に用いられる。ウエーハ１２は、多数
のチップ１４を行及び列の形に形成している。それえゆ
えに、チップ１４は、互いに交差するＸ方向及びＹ方向
へ伸びる複数の仮想的な境界線（実施例では、スクライ
ブライン）１６及び１８において分けられている。

【００１６】境界線１６及び１８の交差部２０は、後に
説明する格子の交差部に対応する。各チップ１４は、矩
形の形状をしており、また矩形の辺に対応する各縁部に
電極群を有する。各電極群は、対応する縁部に境界線１
６又は１８の方向に間隔をおいて一列に形成された複数
の電極パッドすなわち電極部２２からなる。

【００１７】プローブカード１０は、円板状の配線基板
３０と、配線基板３０の下面に配置された長方形の絶縁
板３２と、絶縁板３２にほぼ格子状に配置された複数の
プローブ３４と、プローブ３４に接続されたケーブル３
６とを含む。

【００１８】配線基板３０は、複数の長方形の開口３８
を中央に有し、ケーブル３６がその端部において電気的
に接続された複数のコネクタ４０を開口３８の周りに有
し、図示しないテスターに電気的に接続される複数のテ
スターランド４２を外周部に有する。

【００１９】各開口３８は、配線基板３０を厚さ方向に
貫通している。各コネクタ４０は、複数の接点部を有し
ており、また配線基板３０の上側に配置されている。コ
ネクタ４０の各接点部は、配線基板３０に形成された配
線パターンの配線部によりテスターランド４２に電気的
に接続されている。

【００２０】図１、図３、図４及び図５に示すように、
絶縁板３２は、境界線１６，１８に沿って伸びる複数の
スロット４４を有する。スロット４４は、それらにより
ほぼ格子状の形を形成する位置に設けられている。各ス
ロット４４は、検査すべきチップ１４の１つの縁部に対
応されている。絶縁板３２は、開口３８を閉塞するよう
に、配線基板３０の下面に複数のねじ部材４６により取
り付けられている。

【００２１】各プローブ３４は、導電性の金属細線から
製作されている。各プローブ３４は、図４に示すよう
に、チップ１４の電極部２２に押圧される針先部をその
針先部の後端に続く針主体部に対し一方側に曲げてお
り、また針主体部の後端に続く針後部を針主体部に対し
針先部と反対側に曲げている。

【００２２】各プローブ３４は、針後部が絶縁板３２の
スロット４４を貫通して上下方向へ伸び、かつ針主体部
が絶縁板３２の下方側をスロット４４の幅方向へ伸び、
さらに針先部が絶縁板３２の下側において下方へ伸びる
状態に、スロット４４に配置された接着剤４８により絶
縁板３２に接着されている。

【００２３】図３及び図６に示すように、各スロット４
４を貫通するプローブ３４は、針先が境界線１６又は１
８に対して一方側に位置する複数のプローブを含む第１
のプローブ群と、針先が境界線１６又は１８に対して他
方側に位置する複数のプローブを含む第２のプローブ群
とに分けられている。

【００２４】それゆえに、第１のプローブ群の全てのプ
ローブ３４の針先と第２のプローブ群の全てのプローブ
３４の針先とは、スロット４４の幅方向（すなわち、Ｘ
方向又はＹ方向）に互いに間隔をおいているが、スロッ
ト４４の幅方向における同じ側に位置されている。

【００２５】図示の例では、第１及び第２のプローブ群
のプローブ３４の針先は、対応するスロット４４の方向
にプローブ群毎に一列に整列されている。しかし、第１
及び第２のプローブ群のプローブの針先は、プローブ群
毎にジグザグ状に又は複数列に位置していてもよい。

【００２６】境界線１６，１８の交差部（すなわち、格
子の交差部）２０の周りの４対の第１及び第２のプロー
ブ群のプローブ３４は、針主体部を含む針先側の部分を
絶縁板３２への装着位置に対し交差部２０の周りの方向
における同じ方向に（風車状に）延在させている。この
ため、それら４対のプローブ群のプローブ３４の針先側
部分は、交差部２０を中心とする回転対称の箇所に位置
させている。

【００２７】各スロット４４を貫通する第１及び第２の
プローブ群は、それぞれ、スロット４４の幅方向（Ｘ方
向又はＹ方向）に隣り合う、すなわち境界線１６又は１
８を介して隣り合うチップ１４の境界線１６又は１８を
介して隣り合う一方及び他方の電極群に対応されてい
る。

【００２８】各ケーブル３６は、図５に示すように、複
数の導電部５０を電気絶縁性フィルムに印刷配線技術に
より並列的に形成した可撓性のフラットケーブル（いわ
ゆる、ＦＰＣ）であり、またプローブ群毎に設けられて
いる。ケーブル３６の各導電部５０は、対応するプロー
ブ３４の後端部に電気的に接続されていると共に、対応
するコネクタ４０の接点部に電気的に接続されている。

【００２９】ケーブル３６は、一般的なフラットケーブ
ル、同軸ケーブル等、ＦＰＣ以外のケーブルであっても
よい。また、ケーブル３６を用いることなく、針後部の
長いプローブを用い、それらのプローブの後端をコネク
タ４０又はテスターランド４２に直接接続してもよい。

【００３０】プローブカード１０は、先ず配線基板３
０、絶縁板３２、プローブ３４及びケーブル３６を準備
し、次いでプローブ３４を絶縁板３２に上記のように配
置してプローブ組立体５２を製作し、次いでプローブ組
立体５２を絶縁板３２において配線基板３０にねじ止め
することにより、組み立てることができる。

【００３１】プローブ３４を絶縁板３２に配置すると
き、全てのプローブ３４の針先側部分が接着剤４８によ
る絶縁板３２への装着位置に対し交差部２０の周りの方
向における同じ方向に延在するように、配置される。こ
れにより、交差部２０の周りの４対のプローブ群は、プ
ローブ３４の針先部側部分が絶縁板３２への装着位置か
ら同じ側に延在するように、風車状に配置される。

【００３２】また、図３及び図６に示すように、プロー
ブ３４を絶縁板３２に配置するとき、各スロット４４を
貫通する第１及び第２のプローブ群のプローブ３４は、
それらの針先が境界線１６又は１８を介して反対の側と
なるように、絶縁板３２に接着される。

【００３３】各ケーブル３６は、絶縁板３２を配線基板
３０に組み付けた後に、図４及び５に示すように各導電
部５０を各プローブ３４の針端部に電気的に接続され
る。しかし、プローブ３４を絶縁板３２に装着する前に
又は絶縁板３２を配線基板３０に装着する前に、各ケー
ブル３６をプローブ３４に電気的に接続してもよい。各
ケーブル３６は、最終的に対応するコネクタ４０に接続
される。

【００３４】針先の高さ位置及び電極部２２に対するプ
ローブ３４の位置の調整は、プローブ３４を絶縁板３２
に装着する際において行われると共に、プローブ組立体
５２を配線基板３０に組み付ける際に行われる。

【００３５】なお、各スロット４４を貫通するプローブ
３４を対応するスロット４４に接着剤４８により直接針
立てして接着する代わりに、図４に示すようにそれらの
プローブ３４を接着剤によりベース５４に装着（針立
て）してプローブブロックを形成し、そのプローブブロ
ックをスロット４４に接着してもよい。そのようにすれ
ば、各スロット４４へのプローブ３４の装着作業がより
容易になる。

【００３６】プローブカード１０は、各スロット４４を
貫通する第１及び第２のプローブ群のプローブ３４の針
先が、それぞれ、境界線１６又は１８を介して隣り合う
チップ１４の隣り合う一方及び他方の電極群の電極部に
対向されて、それらの電極部２２に押圧することができ
るように、検査装置に組み付けられ、その状態でプロー
ブ３４の針先を対応する電極群の電極部２２に押圧され
る。

【００３７】プローブカードは、１つの半導体ウエーハ
１２上の全てのチップ１４を同時に検査することができ
るように、１つの半導体ウエーハ１２上の電極２２の数
と同数のプローブを備えていてもよい。しかし、そのよ
うにすると、用いるプローブ数が多くなりすぎるから、
テスターの電気回路の負荷が大きくなりすぎると共に、
プローブの破損に起因してプローブカード１０が損傷す
る可能性が高くなる。それゆえに、プローブカードは、
１つの半導体ウエーハ上の全てのチップを複数回（例え
ば、２から３回程度）に分けて検査する構造とすること
ができる。

【００３８】プローブカード１０によれば、交差部２０
の周りの４対のプローブ群のプローブ３４が針先側部分
を同じ側に風車状に突出させているから、プローブ３４
が同じ交差部２０の周り他の組のプローブ３４及び他の
交差部２０の周りのプローブを絶縁板に装着する作業の
妨げにならず、したがって十字状に交差する境界線１
６，１８を介して隣り合う４つのチップを同時に検査す
ることができる。

【００３９】また、各スロット４４を貫通する全てのプ
ローブ３４が針先側部分を同じ側に延在させているか
ら、絶縁板３２へのプローブ３４の装着作業が容易にな
る。

【００４０】さらに、スロット４４毎にプローブ３４を
絶縁板３２に接着することができるから、多数のチップ
用のプローブ数と同数のプローブを装着する支持体を用
いる必要がなく、各スロット３２に装着すべきプローブ
数を著しく少なくすることができる。

【００４１】各プローブ３４は、図７（Ａ）に示すよう
に、円形の断面形状を有するプローブ３４ａであっても
よい。しかし、プローブをプレス加工により又はプロー
ブを板材からの打ち抜き加工で製作することにより、プ
ローブを図７（Ｂ）又は（Ｃ）に示すように断面扁平の
プローブ３４ｂ又は断面楕円形のプローブ３４ｃとし、
プローブをその厚さ方向に配列してもよい。後者のプロ
ーブを用いれば、プローブをより狭ピッチで配置するこ
とができる。。上記実施例では、各スロット４４を貫通
する全てのプローブ３４の針先側部分を同じ側に風車状
に延在させているが、図８に示すように、交差部２０に
最も近い複数のプローブの針先側部分を風車状に同じ側
に延在させ、他のプローブの針先側部分を他の側に延在
させてもよい。

【００４２】また、上記実施例では、全てのプローブ３
４の針先側部分をスロット４４の位置からさらにスロッ
ト４４の幅方向へ突出させているが、全て又は一部のプ
ローブ３４の針先側部分をスロット４４の位置からさら
にスロット４４の幅方向へ突出させなくてもよい。

【００４３】本発明は、上記実施例に限定されない。本
発明は、その趣旨を逸脱しない限り、種々変更すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプローブカードの一実施例を示す
平面図であってケーブルを除去して示す平面図

【図２】図１に示すプローブカードの正面図

【図３】２つの仮想線の十字状交差部の近傍を拡大した
平面図

【図４】図３における４−４線に沿って得た断面図

【図５】図４における５−５線に沿って得た断面図

【図６】図１に示すプローブカードで用いるプローブ組
立体のプローブとチップの電極部との関係を示す図

【図７】プローブの断面形状の実施例を示す図

【図８】プローブ組立体の他の実施例におけるプローブ
の配置例を示す図

【符号の説明】

１０プローブカード１２半導体ウエーハ１４ＩＣチップ１６，１８境界線２０交差部２２チップの電極部３０配線基板３２絶縁板３４プローブ３６ケーブル３８配線基板の開口４０コネクタ４２テスターランド４４スロット４６組み付け用のねじ部材５２プローブ組立体５４ベース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者丹代孝彦東京都武蔵野市吉祥寺本町２丁目６番８号株式会社日本マイクロニクス内 (72)発明者山口憲栄東京都武蔵野市吉祥寺本町２丁目６番８号株式会社日本マイクロニクス内 (72)発明者成田聡東京都武蔵野市吉祥寺本町２丁目６番８号株式会社日本マイクロニクス内Ｆターム(参考） 2G011 AA02 AA15 AA16 AB01 AB06 AC06 AD01 AE03 AF07 4M106 AA02 BA01 BA14 DD04 DD10 DD11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに交差する２つの仮想的な境界線に
沿って伸びる複数のスロットをほぼ格子状に有する絶縁
板と、前記スロットを貫通した状態に前記絶縁板にほぼ
格子状に配置されされた複数のプローブであって前記絶
縁板に接着された複数のプローブとを含み、各スロットを貫通するプローブは、針先が前記境界線に
対して一方側に位置する複数のプローブを含む第１のプ
ローブ群と、針先が前記境界線に対して他方側に位置す
る複数のプローブを含む第２のプローブ群とに分けられ
ており、前記境界線の交差部の周りの４対の第１及び第２のプロ
ーブ群は、少なくとも前記交差部の近傍に位置する複数
のプローブの針先側部分を前記絶縁板への接着位置に対
し前記交差部の周りの方向における同じ方向に延在させ
ている、プローブカード。
【請求項２】前記交差部の周りの４対の第１及び第２
のプローブ群は、全てのプローブの針先側部分を前記絶
縁板への接着位置に対し前記交差部の周りの方向におけ
る同じ方向に延在させている、請求項１に記載のプロー
ブカード。
【請求項３】さらに、各スロットを貫通するプローブ
が接着されたベースを含み、該ベースは前記スロットに
配置されて前記スロットに接着されている、請求項１又
は２に記載のプローブカード。
【請求項４】さらに、前記プローブ群に対応されて対
応するプローブ群のプローブに接続された複数のケーブ
ルを含む、請求項１，２又は３に記載のプローブカー
ド。
【請求項５】さらに、前記絶縁板が装着された配線基
板を含み、前記配線基板は、前記スロットの周りに形成
されて前記フラットケーブルが接続される複数のコネク
タと、該コネクタの周りに形成されて前記コネクタに個
々に接続された複数のテスターランドとを備える、請求
項５に記載のプローブカード。