JP2003107105A - プローブカード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プローブ針の位置決め精度を向上させるプロ
ーブカードを得る。 【解決手段】 プローブカード基板１１とインターポー
ザ基板１２との間に半田２２，２３により電気的に接続
されたオフセット基板２１を備えた。プローブ針１３の
位置決めについては、位置決め穴１５ａの深さを、イン
ターポーザ基板１２の厚みに加え、オフセット基板２１
の厚みの分だけ確保することができる。その結果、プロ
ーブ針１３の位置決め精度を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体装置のウ
エハテスト用のプローブカード（ウエハテスト検査治
具）に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来のウエハテスト時のプローブ
部分の概略を示す構成図であり、図において、１は被測
定ウエハ２を載せるウエハステージである。３はテスト
ヘッド、４はパフォーマンスボード、５はポゴピンリン
グである。６はプローブカード基板、７はプローブ針で
あり、プローブカード８を構成するものである。半導体
装置は、ウエハ段階において、図４に示された構成によ
りウエハテストされる。その際、プローブカード８のプ
ローブ針７によって、被測定ウエハ２のパッドを傷付け
て電気的接触を得て、テスタで半導体装置の機能を検査
する。

【０００３】図５は従来の垂直型プローブカードを示す
構成図であり、図において、６はプローブカード基板、
７はプローブ針、９はスペーストランスフォーマ、１０
はワイヤ配線である。この垂直型プローブカードでは、
プローブカード基板６とプローブ針７とが、スペースト
ランスフォーマ９を介してニクロム線や同軸ケーブル等
のワイヤ配線１０を通じて接続されている。また、ワイ
ヤ配線１０は、半田付けにより接続されている。その場
合、半導体装置の高集積化およびパッド数の増加による
プローブ針７の高密度化により、ワイヤ配線１０の半田
付けが困難になり工期が増大したり、ワイヤ配線１０の
高密度化により、プローブカード基板６およびプローブ
針７間の波形伝送性能が低下して、半導体装置の高速化
（動作周波数の向上）に対応できないなどの課題があっ
た。

【０００４】このような課題を解決するため、特に、半
導体装置の高速化に対応するために図６に示す構造のも
のがある。図６は従来のインターポーザ基板を用いたプ
ローブカードを示す構成図であり、図において、１１は
プローブカード基板、１２はプローブカード基板１１の
下面に半田付けされたインターポーザ基板、１３はイン
ターポーザ基板１２の下面に電気的に接触するように形
成されたプローブ針である。１４ａ〜１４ｄはプローブ
カード基板１１を支持するスティフナー、１５ａ，１５
ｂはスティフナー１４ｂ，１４ｄに設けられたプローブ
針１３の位置決め穴、１６ａ，１６ｂは位置決め穴１５
ａ，１５ｂに挿入することでプローブ針１３を固定する
位置決めピンである。図において、インターポーザ基板
１２は、プローブカード基板１１の下面に半田付けさ
れ、また、プローブ針１３は、インターポーザ基板１２
の下面に電気的に接触するように形成されている。この
プローブ針１３のインターポーザ基板１２への位置決め
および固定は、インターポーザ基板１２の下面側からプ
ローブ針１３を配置し、スティフナー１４ｂ，１４ｄに
設けられた位置決め穴１５ａ，１５ｂに位置決めピン１
６ａ，１６ｂを挿入することにより行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のプローブカード
は以上のように構成されているので、図６に示したプロ
ーブカードでは、インターポーザ基板１２の成形のしや
すさから、そのインターポーザ基板１２そのものが薄く
なる傾向にある。しかしながら、インターポーザ基板１
２が薄くなると、スティフナー１４ｂ，１４ｄに設けら
れた位置決め穴１５ａ，１５ｂも浅くしなければなら
ず、その結果、位置決めピン１６ａ，１６ｂによるプロ
ーブ針１３のインターポーザ基板１２への固定が不十分
になり、プローブ針１３の位置決め精度が低下してしま
う。特に、インターポーザ基板１２の厚さが１．２ｍｍ
未満になると、位置決め精度の低下が顕著になってしま
う課題があった。また、インターポーザ基板１２が薄く
なると、プローブ針１３の被測定ウエハ２への押圧時に
おけるプローブ針１３からインターポーザ基板１２への
圧力によって、インターポーザ基板１２が反ってしま
う。この反りにより、インターポーザ基板１２とプロー
ブカード基板１１との半田付近の接触が不安定になった
り、インターポーザ基板１２の損傷、破損などが生じて
しまう課題があった。なお、インターポーザ基板１２の
構成は、プローブカード基板１１側の端子レイアウトが
プローブ針１３側の端子レイアウトよりピッチが広く、
例えば、プローブカード基板１１側の端子レイアウトが
０．８ｍｍピッチで、プローブ針１３側の端子レイアウ
トが０．１〜０．２ｍｍピッチの場合、プローブ針１３
の被測定ウエハ２への押圧時には、少なくとも０．８ｍ
ｍ×０．８ｍｍの領域を、９〜１６ピン分のプローブで
押し上げることとなり、０．８ｍｍ×０．８ｍｍの領域
に約１〜２ｋｇｆもの荷重がかかる。

【０００６】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、プローブ針の位置決め精度を向上
させたり、インターポーザ基板の反りを抑えるプローブ
カードを得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係るプローブ
カードは、プローブカード基板とインターポーザ基板と
の間に電気的に接続されたオフセット基板を備えたもの
である。

【０００８】この発明に係るプローブカードは、オフセ
ット基板とインターポーザ基板との間の全面に樹脂を充
填したものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１によるイ
ンターポーザ基板を用いたプローブカードを示す構成
図、図２はプローブカードのＡ部、Ｂ部の詳細を示す構
成図であり、図において、１１はプローブカード基板、
１１ａはそのスルーホール配線である。２１はプローブ
カード基板１１の下面のスルーホール配線１１ａに半田
付けされたオフセット基板、２１ａはそのスルーホール
配線、２２はその半田である。１２はオフセット基板２
１の下面のスルーホール配線２１ａに半田付けされたイ
ンターポーザ基板、１２ａはその導電配線、２３はその
半田である。１３はインターポーザ基板１２の下面に電
気的に接触するように形成されたプローブ針、１３ａは
そのピンである。１４ａ〜１４ｄはプローブカード基板
１１を支持するスティフナー（プローブ針位置決め部
材）、１５ａ，１５ｂはスティフナー１４ｂ，１４ｄに
設けられたプローブ針１３の位置決め穴（プローブ針位
置決め部材）、１６ａ，１６ｂは位置決め穴１５ａ，１
５ｂに挿入することでプローブ針１３を固定する位置決
めピン（プローブ針位置決め部材）である。

【００１０】次に動作について説明する。この実施の形
態１では、任意の厚さで形成可能なオフセット基板２１
を、プローブカード基板１１と薄型が要求されるインタ
ーポーザ基板１２との間に設けるものである。なお、プ
ローブカード基板１１およびオフセット基板２１間、オ
フセット基板２１およびインターポーザ基板１２間は、
それぞれ半田２２，２３により電気的に接続される。こ
のオフセット基板２１は、スティフナー１４ｂ，１４ｄ
に設けられたプローブ針１３の位置決め穴１５ａ，１５
ｂの深さを確保するために設けられる。プローブ針１３
の位置決め精度を十分に確保するためには、例えば、
１．２ｍｍ以上の深さが必要である。したがって、この
オフセット基板２１を任意の厚さで形成することによ
り、位置決め穴１５ａ，１５ｂの深さを１．２ｍｍ以上
にすることができる。例えば、図２において、インター
ポーザ基板１２の厚さが０．８ｍｍである場合には、位
置決め穴１５ａ，１５ｂの深さを１．２ｍｍ以上にする
ために、オフセット基板２１の厚さを０．４ｍｍ以上に
すれば良いことが分かる。

【００１１】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、位置決め穴１５ａ，１５ｂの深さを、インターポー
ザ基板１２の厚みに加えて、任意の厚さで形成可能なオ
フセット基板２１の厚みの分だけ確保することができ、
プローブ針１３の位置決め精度を向上させることができ
る。また、オフセット基板２１は、インターポーザ基板
１２と同一の外形サイズで、そのインターポーザ基板１
２の上面の端子配置と同一の配置でスルーホール配線２
１ａを設けたものであり、簡単な仕様の構成により実現
することができる。さらに、このオフセット基板２１
に、コンデンサ実装領域を設けて、バイパスコンデンサ
を設けても良く、また、このオフセット基板２１を高誘
電体材料により成形して、バイパスコンデンサの役目を
担っても良い。

【００１２】実施の形態２．図３はこの発明の実施の形
態２によるインターポーザ基板を用いたプローブカード
の詳細を示す構成図であり、図において、２４はオフセ
ット基板２１とインターポーザ基板１２との間の全面に
充填されたエポキシ等の樹脂である。その他の構成につ
いては、実施の形態１と同一である。

【００１３】次に動作について説明する。この実施の形
態２では、オフセット基板２１とインターポーザ基板１
２とを半田２３により半田付けすると共に、それらオフ
セット基板２１とインターポーザ基板１２との間の全面
に樹脂２４を充填するものである。

【００１４】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、実施の形態１と同様に、プローブ針１３の位置決め
精度を向上させることができる。また、樹脂２４の全面
充填により、オフセット基板２１とインターポーザ基板
１２との間の半田２３の剥離等による電気的に接続の不
安定さを防止すると共に、オフセット基板２１とインタ
ーポーザ基板１２とが一体化され、これによる厚みの増
加により、インターポーザ基板１２の反りを抑えること
ができると共に、そのインターポーザ基板１２の損傷、
破損を防止することができる。

【００１５】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、プロ
ーブカード基板とインターポーザ基板との間に電気的に
接続されたオフセット基板を備えるように構成したの
で、プローブ針位置決め部材では、その位置決め穴の深
さを、インターポーザ基板の厚みに加え、オフセット基
板の厚みの分だけ確保することができる。その結果、プ
ローブ針の位置決め精度を向上させることができる。ま
た、オフセット基板にバイパスコンデンサを設けること
もできる効果がある。

【００１６】この発明によれば、オフセット基板とイン
ターポーザ基板との間の全面に樹脂を充填するように構
成したので、オフセット基板とインターポーザ基板との
間の電気的に接続の不安定さを防止すると共に、樹脂の
全面充填によりオフセット基板とインターポーザ基板と
が一体化され、これによる厚みの増加により、インター
ポーザ基板の反りを抑えることができると共に、損傷、
破損を防止することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１によるインターポー
ザ基板を用いたプローブカードを示す構成図である。

【図２】 プローブカードのＡ部、Ｂ部の詳細を示す構
成図である。

【図３】 この発明の実施の形態２によるインターポー
ザ基板を用いたプローブカードの詳細を示す構成図であ
る。

【図４】 従来のウエハテスト時のプローブ部分の概略
を示す構成図である。

【図５】 従来の垂直型プローブカードを示す構成図で
ある。

【図６】 従来のインターポーザ基板を用いたプローブ
カードを示す構成図である。

【符号の説明】

１１ プローブカード基板、１１ａ，２１ａ スルーホ
ール配線、１２ インターポーザ基板、１２ａ 導電配
線、１３ プローブ針、１３ａ ピン、１４ａ〜１４ｄ
スティフナー（プローブ針位置決め部材）、１５ａ，
１５ｂ 位置決め穴（プローブ針位置決め部材）、１６
ａ，１６ｂ 位置決めピン（プローブ針位置決め部
材）、２１ オフセット基板、２２，２３ 半田、２４
樹脂。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プローブカード基板に電気的に接続され
   たオフセット基板と、上記オフセット基板に電気的に接
   続されたインターポーザ基板と、上記インターポーザ基
   板に電気的に接触するように形成されたプローブ針と、
   上記プローブカード基板を支持すると共に、上記インタ
   ーポーザ基板に上記プローブ針が電気的に接触するよう
   にそのプローブ針を位置決め固定するプローブ針位置決
   め部材とを備えたプローブカード。
2. 【請求項２】 オフセット基板とインターポーザ基板と
   の間の全面に樹脂を充填したことを特徴とする請求項１
   記載のプローブカード。