JP2003215163A

JP2003215163A - プローブカード

Info

Publication number: JP2003215163A
Application number: JP2002016247A
Authority: JP
Inventors: Masao Okubo; 昌男大久保; Kazumasa Okubo; 和正大久保; Hiroshi Iwata; 浩岩田
Original assignee: Japan Electronic Materials Corp
Current assignee: Japan Electronic Materials Corp
Priority date: 2002-01-24
Filing date: 2002-01-24
Publication date: 2003-07-30
Anticipated expiration: 2022-01-24
Also published as: JP3530518B2

Abstract

(57)【要約】【課題】半導体回路の微細化に伴い、プローブ先端部
とＩＣチップの電極との接触点の増加による発熱増と電
極間のピッチ寸法が小さくなって集積度があがること
で、ガイド板の温度上昇および場所による不均一な温度
上昇がガイド板の反りや伸びをもたらし、プローブ先端
部の電極に対する位置精度を悪くし、ＩＣチップの検査
が正確に行えなくなる。【解決手段】上側の板状部で固定され、また、下側の
ガイド板のガイド孔を貫いて垂下され、また、先端に先
鋭部を有するプローブを多数配設されたプローブカード
において、上側の板状部またはガイド板の片面または両
面または全表面に連続してＤＬＣ膜を形成させ、また、
板状部またはガイド板の両端部分のＤＬＣ膜に放熱部を
有するヒートシンクを密着させたプローブカード。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣチップの電気
的特性を検査するプローブカードに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイスを形成してなるＩＣチッ
プの電気的特性を検査する際にプローブカードと呼ばれ
る装置が用いられている。図５は垂直型プローブカード
の構成を示す断面図である。同図に示すように、垂直型
プローブカードは、湾曲部１ａを有し針状をなす複数個
のプローブカード用プローブ（以下、単にプローブとい
う）１と、これらのプローブ１を垂下して固定するガイ
ド部２と、各プローブ１ごとにプローブ後端がはんだ付
けによって接続される配線パターンがそれぞれ形成され
た基板３とにより構成されている。プローブ１は、基板
３の周辺部に配列された端子と前記配線パターンを介し
て接続されている。ＩＣチップを検査する際には、基板
３の前記端子にプローバーと呼ばれる検査装置が接続さ
れる。前記ガイド部２は、複数個のプローブ１がそれぞ
れ貫通するガイド孔２１ａを有する上側ガイド板２１
と、この上側ガイド板２１の下方に所定の間隔をあけて
平行に配置され、各複数個のプローブ１がそれぞれ貫通
するガイド孔２２ａを有する下側ガイド板２２と、前記
上側ガイド板２１の上に配置され、複数個のプローブ１
を固定するプローブ固定部材２３と、基板３の裏面から
垂下され、上側ガイド板２１と下側ガイド板２２とを支
持する支持部材２４とにより構成されている。通常、ガ
イド板のガイド孔２１ａ、２２ａとプローブ１との隙間
は１０μｍ程度と極めて小さい。１０μｍ程度と極めて
小さくしているのは、ガイド孔２１ａ、２２ａが隣接す
るプローブ１の接触を防止するとともに、プローブ１の
先端部を電極５１ａに位置決めするように水平方向の規
制をしているためである。

【０００３】４はウエハ載置台であり、このウエハ載置
台４の上に、検査対象である複数個のＩＣチップ５１が
形成されたウエハ５が載置されている。５１ａはＩＣチ
ップ５１の表面に形成された電極である。垂直型プロー
ブカードは、ＩＣチップ５１の電極５１ａにプローブ１
の先端部を垂直に接触させるようにしたものであり、プ
ローブ１の先端部が電極５１ａの真上に位置するように
位置決めされる。そして、プローブ１の方向にウエハ載
置台４を上昇させることにより、ＩＣチップ５１の電極
５１ａとプローブ１の先端部とが接触する。

【０００４】ここで、ＩＣチップ５１の電極５１ａはア
ルミニウムと銅とを含むアルミニウム−銅合金膜、ある
いはアルミニウム膜により形成されているが、この電極
５１ａの表面は薄い酸化アルミニウムよりなる酸化膜が
形成されている。この酸化膜は絶縁体であるため、単に
電極５１ａ表面にプローブ１の先端部を接触させただけ
では、プローブ１の先端部と酸化膜の下に位置するアル
ミニウム−銅合金膜とが接触することができず、プロー
ブ１の先端部とアルミニウム−銅合金膜との間を電気的
に接続することができない。

【０００５】そのため、電極５１ａにプローブ１の先端
部を接触させた後、さらにウエハ載置台４を上昇させ
る。この電極５１ａにプローブ１の先端部を接触させ、
しかる後、さらにＩＣチップ５１をプローブ１の方向に
上昇させることをオーバードライブと呼んでいる。プロ
ーブ１との接触後、ＩＣチップ５１を上昇させる距離を
オーバードライブ量と呼ぶ。一般に、このオーバードラ
イブ量は５０〜１００μｍである。垂直型プローブカー
ドでは、図６に示すように、湾曲部１ａを有するプロー
ブ１を使用し、電極５１ａにプローブ１の先端部が接触
した後に、オーバードライブを加えると、プローブ１
は、その湾曲部１ａが弾性的に変形して撓むことによ
り、プローブ先端部が所定の接触圧（針圧）にて電極５
１ａを押圧する。これにより、プローブ１と電極５１ａ
との接触点において電極５１ａの表面から酸化膜が破ら
れて除去され、プローブ１の先端部と電極５１ａのアル
ミニウム−銅合金膜とが直接接触することができる。

【０００６】プローブ１の寸法について説明すると、直
径（外径）Ｄ：８０μｍ、先端長さＬ１：４５０μｍ、
最先端直径ｄ：２５〜３０μｍ、湾曲部１ａ長さＬ２：
約２ｍｍである。この直径Ｄが８０μｍのプローブは、
電極間のピッチ寸法が１２０μｍのＩＣチップを検査す
る垂直型プローブカードに使用されるものである。この
プローブは、断面円形をなし、電気接点材料として優れ
ているタングステン、レニウムタングステン合金、ベリ
リウム銅合金又はパラジウム銀系合金よりなっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ＩＣチップの電気的特
性を検査するために、前述したようにプローブ先端部を
所定の接触圧（針圧）にて電極５１ａに押圧して、所定
の測定電流（数十μＡ〜数十ｍＡ程度）を通電するが、
この電流により接触点が加熱されプローブ１の温度が上
昇する。下側ガイド板２２はガイド板を貫通するプロー
ブ１からの輻射熱と、接触した場合には伝導熱と、を受
け、さらに、距離０．５ｍｍ程度下にあるプローブ１と
電極５１ａの接触点からの輻射熱を受けて温度が上昇す
る。一方の上側ガイド板２１はガイド板を貫通するプロ
ーブ１からの輻射熱を受けるとともに、プローブを固定
する固定部材２３を通してプローブ１からの伝導熱を受
けて温度が上昇する。また、ＩＣチップを加熱状態でテ
ストするバーンインテストは８０℃または１５０℃まれ
に２００℃の検査温度で行われるため、この場合には全
体の雰囲気温度も上るから、下側ガイド板２２および上
側ガイド板２１の温度はさらに上昇する。ガイド板２
１，２２は通常セラミック材料で出来ているが、この温
度上昇による熱膨張によってさらに伸びる。また、ガイ
ド板２１，２２の上面より下面の方が熱輻射をより多く
受けるためガイド板は反る。これらガイド板２１，２２
の伸びや反りによりガイド孔２１ａ、２２ａの水平方向
のずれおよび垂直軸の傾きが生じ、結果としてプローブ
先端部の位置精度が悪くなり、最悪の場合はプローブカ
ードによる測定が不能に至る。

【０００８】ところで、半導体集積回路の微細化の進展
に伴ってＩＣチップの電極間のピッチ寸法が次第に小さ
くなっており、そのためにプローブ直径Ｄも次第に細く
なってきている。そして、電極間のピッチ寸法が１００
μｍのＩＣチップを検査する場合には、直径Ｄが６５μ
ｍのプローブを使用することが必要となる。ＩＣチップ
の単位面積あたりの電極数が増えること、言い換える
と、プローブ先端部と電極との接触点の増加による発熱
増と電極間のピッチ寸法が小さくなることで、このガイ
ド板の温度上昇および場所による不均一な温度上昇がガ
イド板の反りや伸びをもたらし、プローブ先端部の電極
に対する位置精度を悪くし、ＩＣチップの検査が正確に
行えなくなる。

【０００９】前述の課題については、主として垂直型プ
ローブカードについて述べているが、ティー型プローブ
カード、ホーク型プローブカードについても同様な原因
によるプローブ先端部の位置精度が悪くなる問題があ
る。

【００１０】本発明の目的は、プローブカードにおける
プローブを配設して垂下するガイド板の構造を改善する
ことにより、電極間のピッチ寸法が例えば１００μｍと
いうような微小ピッチを持つＩＣチップの検査を行うプ
ローブカードに適用することができ、さらに半導体集積
回路の微細化の進展によりＩＣチップの電極間のピッチ
寸法が小さくなることに対応しうるプローブカードを提
供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、上側の板状部で固定され、ま
た下側のガイド板のガイド孔を貫いて垂下され、また、
先端に先鋭部を有するプローブを多数配設されたプロー
ブカードにおいて、前記下側のガイド板の片面または両
面または全表面に連続してＤＬＣ（ＤｉａｍｏｎｄＬ
ｉｋｅＣａｒｂｏｎ）膜を形成させ、また、前記ガイ
ド板の両端部分の前記ＤＬＣ膜に放熱部を有するヒート
シンクを密着させたことを特徴とするプローブカードで
ある。

【００１２】請求項２の発明は、請求項１記載のプロー
ブカードにおいて、前記上側の板状部の片面または両面
または全表面に連続してＤＬＣ膜を形成させ、また前記
板状部の両端部分の前記ＤＬＣ膜に放熱部を有するヒー
トシンクを密着させたことを特徴とするプローブカード
である。

【００１３】請求項３の発明は、請求項１または２のい
ずれか記載のプローブカードにおいて、前記ＤＬＣ膜の
厚み寸法は０．０５μｍ以上３μｍ以下とすることを特
徴とするプローブカードである。

【００１４】ＤＬＣ膜とは、例えば、社団法人日本トラ
イポロジー学会が発行している「トライポロジスト」誌
第３７巻第９号別冊やトライポロジー辞典（社団法人日
本トライポロジー学会編集：養賢堂）に記載されている
ように、通常、ダイアモンド状の結晶構造を有する平滑
なカーボン膜を指す。ただし、本発明で言うＤＬＣ膜
は、上記の膜以外に、優れた熱伝導率および電気絶縁性
を有する、スパッタリング法等で形成したアモルファス
カーボン膜、スパッタリング法、ＣＶＤ（化学蒸着）法
等で形成した水素を含有するカーボン膜、イオンプレー
ティング法等のＰＶＤ（物理蒸着）法等で形成した水素
フリーのカーボン膜やシリコン・酸素・窒素のうちの少
なくとも１種類の元素を含有するカーボン膜をも包含し
た広義のものである。このようにして形成されたＤＬＣ
膜は基板との密着性が優れており、剥離する恐れも無
く、とくに熱伝導性について優秀である。

【００１５】これらのＤＬＣ膜は最も優れた熱伝導率を
有し、その数値は製法によりある程度バラツクが６００
Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、銅の数値に匹敵する。同時に電
気絶縁性にも優れ、その固有抵抗値は２５０Ω・ｍ程度
（４探針法測定）で、一方プローブに用いられるタング
ステンの抵抗値は１０^−６Ω・ｍ程度であるから、比較
すると極めて大きい。したがって、ＤＬＣ膜は電気絶縁
性を有する良好な熱伝導性体である。また、ＤＬＣ膜と
同様な熱伝導性の良い電気絶縁膜としてＢＮ（ボロンナ
イトライド）、酸化ベリリウム等を成膜しても同効であ
る。

【００１６】請求項１，２の手段によれば、プローブと
ＩＣチップの電極との接触抵抗熱が伝導や輻射により、
場合によると、バーンインテストのような高い検査温度
の雰囲気温度も加わって、プローブを支持する板状部や
プローブをガイドするガイド板が受ける熱を前記板状部
や前記ガイド板の片面または両面または全表面に連続的
に成膜されている前記ＤＬＣ膜内を経由して、前記ガイ
ド板の両端部に密着されたヒートシンクに運び放熱す
る。前記ガイド板の下面にＤＬＣ膜を形成することによ
り放熱の効果があるが、さらに、下面および上面にＤＬ
Ｃ膜を形成すればなお放熱の効果が良く、ヒートシンク
を密着させると、もっと効果が良くなる。これにより、
板状部やガイド板の温度上昇を抑制して該板状部やガイ
ド板の伸びや反りを防止し、ＩＣチップの電極に対する
プローブ先端部の位置精度を維持できることが可能とな
る。

【００１７】請求項３の手段によれば、前記板状部や前
記ガイド板が受ける過剰な熱をＤＬＣ膜を経由してヒー
トシンクから放熱して、ＩＣチップの電極に対するプロ
ーブ先端部の位置精度を維持できることが可能となる。
前記ＤＬＣ膜の厚み寸法は厚い方が放熱の点で良いが、
経済性およびガイド板に加工されているガイド孔の径寸
法に影響を与えないことが肝要で有り、この点から０．
０５μｍ以上３μｍ以下が良い。０．０５μｍ以下であ
れば、過剰な熱を運び去る放熱能力に不足を来たす。ま
た、前記ＤＬＣ膜の厚み寸法が３μｍを超えると前記膜
の内部応力が増大して板状部やガイド板の表面から前記
膜が剥離しやすくなるからである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基いて説明する。図１は本発明に係る垂直型プローブカ
ードの断面図である。同図に示すように、垂直型プロー
ブカードは、湾曲部１００ａを有し針状をなす複数個の
プローブ１００と、これらのプローブ１００を垂下して
固定するガイド部２００と、各プローブ１００ごとにプ
ローブ後端がはんだ付けによって接続される配線パター
ンがそれぞれ形成された基板３００とにより構成されて
いる。プローブ１００は、基板３００の周辺部に配列さ
れた端子と前記配線パターンを介して接続されている。
前記ガイド部２００は、複数個のプローブ１００がそれ
ぞれ貫通するガイド孔２１０ａを有する上側ガイド板２
１０と、この上側ガイド板２１０の下方に所定の間隔を
あけて平行に配置され、各複数個のプローブ１００がそ
れぞれ貫通するガイド孔２２０ａを有する下側ガイド板
２２０と、前記上側ガイド板２１０の上に配置され、複
数個のプローブ１００を固定するプローブ固定樹脂２３
０と、基板３００の裏面から垂下され、上側ガイド板２
１０と下側ガイド板２２０とを支持する支持部材２４
０、２４１とにより構成されている。４００はウエハ載
置台であり、このウエハ載置台４００の上に、検査対象
である複数個のＩＣチップ５１０が形成されたウエハ５
００が載置されている。５１０ａはＩＣチップ５１０の
表面に形成された電極である。垂直型プローブカード
は、ＩＣチップ５１０の電極５１０ａにプローブ１００
の先端部を垂直に接触させるようにしたものであり、プ
ローブ１００の先端部が電極５１０ａの真上に位置する
ように位置決めされる。そして、プローブ１００の方向
にウエハ載置台４００を上昇させることにより、ＩＣチ
ップ５１０の電極５１０ａとプローブ１００の先端部と
が接触する。プローブ１００には電気抵抗が小さい、耐
熱性があって耐酸化性に優れ、抗張力が高く、弾性率の
高いタングステンやレニウムタングステン合金やベリリ
ウム銅合金またはパラジウム銀系合金が用いられる。

【００１９】セラミック製の下側ガイド板２２０の全表
面にはガイド孔２２０ａの表面も含めて、ＤＬＣ膜が厚
み寸法１μｍで形成され、同様に、セラミック製の上側
ガイド板２１０の全表面にはガイド孔２１０ａの表面も
含めて、ＤＬＣ膜が厚み寸法１μｍで形成されている。
下側ガイド板２２０の両端部２２０ｂと上側ガイド板２
１０の両端部２１０ｂとその両ガイド板を支持する２４
０の外側面２４０ａとから構成する平面にアルミニウム
製のヒートシンク７００が密着して取り付けられてい
る。ヒートシンク７００は外表面に凹凸状の放熱部７０
０ａが備わっている。また、ヒートシンク７００の全表
面にＤＬＣ膜を厚み寸法１μｍで形成しても放熱効果を
高める点で良い。ヒートシンクの材質は公知の良好な熱
伝導性金属が用いられ、銅、アルミニウムまたは銅系、
アルミニウム系合金が用いられる。

【００２０】このように構成されたプローブカードは次
のようにして製造される。先ず、ＤＬＣ膜が形成されて
いないマシナブルセラミック製（アルミナ質）の板を用
いて、プローブ１００が貫通する径１００μｍのガイド
孔２１０ａ，２２０ａを開けた上側ガイド板２１０（厚
み０．５ｍｍ）および下側ガイド板２２０（厚み０．５
ｍｍ）を製作する。次に前記ガイド板をスパッタリング
装置に入れてＤＬＣ膜６００を前記ガイド板２１０，２
２０の全表面にガイド孔２１０ａ、２２０ａの表面も含
め形成する。前記ガイド板をスパッタリング装置の回動
装置（図示省略）に取り付ける。スパッタリング装置の
陰極となるカーボンターゲットＣＴを設置する。スパッ
タリング装置を稼動させると前記ガイド板が回動させら
れる。一方、放電ガス（アルゴン等）が前記ガイド板と
陰極と陽極との周りに導入され、前記陰極ＣＴと陽極Ａ
Ｔとの間に印加された電圧でグロー放電が発生する。こ
のときプラズマ中の正イオンが陰極ＣＴに衝突してカー
ボン原子を弾き出し、回動させられている前記ガイド板
の全表面にＤＬＣ膜が形成されるのである。

【００２１】前記ＤＬＣ膜の厚み寸法は０．０５μｍ以
下であれば、過剰な熱を運び去る放熱能力に不足を来た
す。また、前記ＤＬＣ膜の厚み寸法が３μｍを超えると
前記膜の内部応力が増大して、ガイド板の表面から前記
膜が剥離しやすくなるからである。

【００２２】スパッタリングが終了したら、スパッタリ
ング装置から前記ガイド板を取り出し、次いで前記ガイ
ド板２１０，２２０間にプローブ１００を挿入し、支持
部材２４１で前記ガイド板２１０，２２０を固定してか
ら、プローブ１００を前記上側ガイド板２１０に固定樹
脂２３０で固着した後、支持部材２４０により基板３０
０に取り付けて、プローブ１００と基板３００を配線接
続してプローブカードを組み立てる。次いで、上側ガイ
ド板２１０と下側ガイド板２２０との端面に支持部材２
４１の外側面を挟んで、外側に放熱部７００ａを有する
ヒートシンク７００を密着して配設するとプローブカー
ドが完成する。

【００２３】このプローブカードを用いたＩＣチップの
検査について図２を使って説明する。ウエハ載置台４０
０を上昇させて電極５１０ａにプローブ１００の先端部
を接触させた後、さらに、ＩＣチップ５１０をプローブ
１００の方向に上昇させるオーバードライブ量を５０〜
１００μｍかけると、プローブ１００の湾曲部１００ａ
が弾性的に変形して撓むことにより、プローブ１００の
先端部が所定の接触圧（針圧）５〜１０ｇｒにて電極５
１０ａを押圧する。この際、プローブ１００と電極５１
０ａとの接触点において、電極５１０ａの表面から酸化
膜が破られて除去され、プローブ１００の先端部と電極
５１０ａのアルミニウム−銅合金膜とが直接接触するこ
とができる。検査のための測定電流を流すと、接触点の
抵抗により接触点が加熱され、測定回数の増加とともに
熱は蓄積され、プローブ１００の先端部、ひいてはプロ
ーブ１００の温度が上昇する。また、バーンインテスト
においては、検査温度が８５℃または１５０℃であるた
め、プローブカードの雰囲気温度が高くなり、ガイド板
２１０，２２０およびプローブ１００の温度もそれに従
って高くなる。

【００２４】下側ガイド板２２０はプローブ１００の先
端部と電極５１０ａとの接触点から０．４〜０．５ｍｍ
と近い距離にあるので、接触温度の輻射を受け、またガ
イド孔２２０ａを通るプローブ１００の温度の輻射、場
合によれば伝導により熱を受ける。本発明においては、
下側ガイド板２２０の全表面に最も良好な熱伝導体であ
るＤＬＣ膜６００を形成しているので、受けた熱はＤＬ
Ｃ膜６００を経由して、端部に密着している放熱部７０
０ａを有するヒートシンク７００へと運び去られて放熱
され、下側ガイド板２２０の温度上昇が抑制され、温度
上昇による下側ガイド板２２０の反りや伸びを抑制する
ことができる。

【００２５】また、上側ガイド板２１０はガイド孔２１
０ａを通るプローブ１００の温度の輻射、場合によれば
伝導により熱を受け、しかも、上面でプローブ１００が
固定樹脂２３０により固定されているから、その固定部
からの伝導熱を受けて受入熱量が増加する。本発明にお
いては、上側ガイド板２１０の全表面に良好な熱伝導体
であるＤＬＣ膜６００を形成しているので、その増加し
た受入熱量の大部分ははＤＬＣ膜６００を経由して、端
部に密着している放熱部７００ａを有するヒートシンク
７００へと運び去られて放熱され、上側ガイド板２１０
の温度上昇が抑制され、温度上昇による上側ガイド板２
１０の反りや伸びを抑制することができる。

【００２６】したがって、上側ガイド板２１０や下側ガ
イド板２２０の温度上昇を抑制した結果、温度上昇によ
るガイド板２１０、２２０の反りや伸びが抑制され、プ
ローブ１００の先端部の位置精度を良好に維持すること
が出来る。本発明に係る実施の形態の一つである垂直型
プローブカードによれば、プローブ１００の先端部の位
置精度を高く維持できるので、ＩＣチップの集積回路の
微細化に対応する電極５１０ａピッチの狭小化に対して
プローブ１００の数の単位面積当り密度が上がっても、
プローブ１００の先端部の電極５１０ａに対する位置精
度が確保できるので、ＩＣチップの集積度の増加に対応
できる利点がある。また、外的な温度上昇によるガイド
板２１０，２２０の反りや伸びが抑制できるから、プロ
ーブ１００の先端部の電極５１０ａに対する位置精度が
確保できる範囲で、ガイド板２１０，２２０の厚みを薄
く出来るから、プローブカードの小型化や軽量化が図れ
る利点がある。

【００２７】本発明に係る別の実施の形態として、ティ
ー型プローブカードについて図３により説明する。ティ
ー型プローブカードはＴ字型をしているティー型プロー
ブ１０１とティー型プローブ１０１がガイド孔２２１ａ
を通って垂下される下側ガイド板２２１とティー型プロ
ーブ１０１の頭であるティー部分を押圧することが出来
るスプリングアクションを持つ屈曲したタングステンワ
イヤ８００と前記タングステンワイヤ８００をガイド孔
２１１ａと２３１ａに通して保持し、ガイドする二枚の
上側ガイド板２１１と２３１とタングステンワイヤ８０
０が上端でインターポーザ９００を介して電気的に接続
しているスペーストランスフォーマ（多層回路基板）３
１１と基板３０１の裏面から垂下され、上側ガイド板２
１１と下側ガイド板２２１とを支持する支持部材２４１
とから構成されている。上側ガイド板２１１と下側ガイ
ド板２２１の全表面には、ガイド孔２１１ａ，２２１ａ
も含めて、厚み０．５μｍのＤＬＣ膜が形成されてい
る。この場合は、上側ガイド板２１１と下側ガイド板２
２１の全表面にわたり、メタンと水素の混合ガスの気相
合成法によりＤＬＣ膜を形成した。また、上側ガイド板
２１１と下側ガイド板２２１の両端面には放熱部７０１
ａを有するヒートシンク７０１が密着して配設されてい
る。

【００２８】本発明に係るプローブカードにおいては、
ＩＣチップの電気的特性の検査においてＩＣチップの電
極５１０ａとティー型プローブ１０１との接触点で発生
する熱が輻射により、時にはティー型プローブ１０１に
よる伝導も加わって下側ガイド板２２１に伝えられ、場
合によれば、バーンインテストの検査温度が８５℃また
は１５０℃と高く行われることもあって、下側ガイド板
２２１が受ける増加熱量を、下側ガイド板２２１の全表
面に形成されたＤＬＣ膜６００を経由して放熱部７０１
ａを持ったヒートシンク７０１に伝えられ放熱する。こ
れにより、下側ガイド板２２１の温度上昇を防止して、
下側ガイド板２２１の反りや伸びを防止して、ティー型
プローブ１０１の先端部の電極５０１ａに対する位置精
度が確保できる。また、上側ガイド板２１１について
も、前述の接触熱または検査温度による熱により、ティ
ー型プローブ１０１と接点をもつタングステンワイヤ８
００の温度上昇が起こり、その熱がガイド孔２１１ａを
通して輻射または伝導により上側ガイド板２１１に伝わ
るが、上側ガイド板２１１が受ける増加熱量を、上側ガ
イド板２１１の全表面に形成されたＤＬＣ膜６００を経
由して放熱部７０１ａを持ったヒートシンク７０１に伝
えられ放熱する。これにより、上側ガイド板２１１の温
度上昇を防止して、上側ガイド板２１１の反りや伸びを
防止して、ティー型プローブ１０１のティー部分とタン
グステンワイヤ８００との接点の位置精度が確保され、
ティー型プローブ１０１への押圧力の確保と測定電流が
確実にティー型プローブ１０１からタングステンワイヤ
８００への導通を良好に維持することができる。

【００２９】本発明に係る別の実施形態であるティー型
プローブカードによれば、プローブ１０１の先端部の位
置精度を高く維持できるので、ＩＣチップの集積回路の
微細化に対応する電極５１０ａピッチの狭小化に対して
プローブ１０１の数の単位面積当り密度が上がっても、
プローブ１０１の先端部の電極５１０ａに対する位置精
度が確保できるので、ＩＣチップの集積度の増加に対応
できる利点がある。また、バーンインテストのような外
的な温度上昇によるガイド板２１１，２２１の反りや伸
びが抑制できるから、プローブ１０１の先端部の電極５
１０ａに対する位置精度が確保できる範囲で、ガイド板
２１０，２２０の厚みを薄く出来るから、プローブカー
ドの小型化や軽量化が図れる利点がある。

【００３０】本発明に係る別の実施形態としてホーク型
プローブカードについて図４を用いて説明する。ホーク
型プローブカードはホーク型プローブ１０２と前記ホー
ク型プローブ１０２を固定して垂下する上側板状部（ス
ペーストランスフォーマ）２１２と前記ホーク型プロー
ブ１０２をガイドする複数のガイド孔２２２ａ、２２２
ｂを有する下側ガイド板２２２と上側板状部（スペース
トランスフォーマ）２１２と下側ガイド板２２２の両端
部には放熱部７０２ａを有するヒートシンク７０２と上
側板状部（スペーストランスフォーマ）２１２の上部接
点から接続される多層回路基板部３０２とから構成され
る。ホーク型プローブ１０２は上側板状部（スペースト
ランスフォーマ）２１２に上端を固定されて垂下された
ほぼＬ字状をなし、Ｌ字のほぼ横水平部の先端に垂下し
て、電極５１０ａと接触する短い先端部１０２ａを有す
る本体１０２ｃと前記横水平部から上に伸びたガイド部
１０２ｂとから構成されており、公知のリガプロセスに
よる電鋳方式で製作される。本発明の実施形態に係るホ
ーク型プローブカードにおいては下側ガイド板２２２の
ガイド孔２２２ａ、２２２ｂを含めた全表面に厚み０．
５μｍのＤＬＣ膜が形成され、また、上側板状部（スペ
ーストランスフォーマ）２１２の全表面にも厚み０．５
μｍのＤＬＣ膜が形成され、また、放熱部７０２ａを有
するヒートシンク７０２の全表面にも厚み０．５μｍの
ＤＬＣ膜が形成されている。前記ホーク型プローブカー
ドのホーク型プローブ１０２と上側板状部（スペースト
ランスフォーマ）２１２と下側ガイド板２２２とヒート
シンク７０２の組み立ては、先ず、ホーク型プローブ１
０２以外の上側板状部（スペーストランスフォーマ）２
１２と下側ガイド板２２２とヒートシンク７０２の夫々
の全表面に、気相合成法により厚み０．５μｍのＤＬＣ
膜を形成する。その後、ホーク型プローブ１０２を下側
ガイド板２２２のガイド孔２２２ａ、２２２ｂに通し、
上端を上側板状部（スペーストランスフォーマ）２１２
の下面に固定し、垂下した後、ヒートシンク７０２を下
側ガイド板２２２、上側板状部２１２に密着して組み立
てることによりホーク型プローブカードの下部が出来上
がる。

【００３１】ＩＣチップの電気的特性の測定において、
ホーク型プローブ１０２の先端部１０２ａと電極５１０
ａと接触させた後、測定電流を通すが、その接触抵抗熱
はホーク型プローブ１０２を経由して輻射または伝導に
より下側ガイド板２２２、上側板状部２１２に伝わる。
また、バーンインテストの場合には、検査温度８５℃ま
たは１５０℃も加わって、さらに温度上昇がもたらされ
るが、本発明に係るホーク型プローブカードにおいて
は、下側ガイド板２２２、上側板状部２１２にもたらさ
れる熱が下側ガイド板２２２、上側板状部２１２の全表
面に存在するＤＬＣ膜を経由して、放熱部７０２ａを有
するヒートシンク７０２の全表面に存在するＤＬＣ膜に
伝えられ、放熱速度を大きくして、効率よく放熱され
る。したがって、下側ガイド板２２２、上側板状部２１
２の温度上昇が抑えられ、下側ガイド板２２２、上側板
状部２１２の反りや伸びが抑制されて、ホーク型プロー
ブ１０２の先端部１０２ａの電極５１０ａに対する位置
精度を良好に維持することができる。また、下側ガイド
板２２２、上側板状部２１２の温度上昇が抑制されるこ
とにより、下側ガイド板２２２、上側板状部２１２の肉
厚を薄く出来るなど、ホーク型プローブカードの軽量
化、小型化に結び付け、ひいては、ＩＣチップの電極ピ
ッチが狭小化されても、対応できるホーク型プローブカ
ードを提供できる利点がある。

【００３２】前述のＤＬＣ膜の他、熱伝導性に優れた電
気絶縁膜、例えばＢＮ（ボロンナイトライド）、酸化ベ
リリウム等をスパッタリング法を用いて、ガイド板に成
膜することで同様な放熱効果を得ることができる。

【００３３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係るプロー
ブカードによれば、従来のプローブカードでは、ＩＣチ
ップの電気的特性値の検査において、プローブの先端部
と電極との接触抵抗熱の発生または検査温度による熱負
荷の増加に起因して、プローブを支持またはガイドする
板状部またはガイド板の反りや伸びによるプローブの位
置精度の不良原因を、前期増熱分がＤＬＣ膜内を経由す
ることにより、効率良く、かつ、速やかに放熱する構造
を採用することにより取り除くことが出来る。これによ
り、プローブの電極に対する位置精度が維持できるの
で、集積度の増大したＩＣチップの電極間のピッチ寸法
の狭小化にも対応するプローブカードを提供できる。さ
らに、プローブ先端部の位置精度を確保して、プローブ
カード内の板状部またはガイド板の肉厚を減肉すること
も可能となり、プローブカードの小型化、軽量化を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態である垂直型プローブカー
ドの構成を示す断面図である。

【図２】図１において、プローブ先端部と電極が接触し
た状態を説明するための図である。

【図３】本発明の実施の形態であるティー型プローブカ
ードの構成を示す断面図である。

【図４】本発明の実施の形態であるホーク型プローブカ
ードの構成を示す断面図である。

【図５】従来の垂直型プローブカードの構成を示す断面
図である。

【図６】従来の垂直型プローブカードのプローブと電極
が接触した状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１００：プローブ１００ａ：湾曲部１０１：ティー
型プローブ１０３：ホーク型プローブ１０２ａ：先
端部１０２ｂ：ガイド部１０２ｃ：本体２００：ガイド部２１０，２１１，２３１：上側ガイ
ド板２１２：上側板状部２１０ａ，２１１ａ，２１
２ａ：ガイド孔２１０ｂ：上側ガイド板端部２２０，２２１，２２２：下側ガイド板２２０ａ，２
２１ａ，２２２ａ、２２２ｂ：ガイド孔２２０ｂ：下
側ガイド板端部２３０：固定樹脂２４０，２４１：
支持部材２４０ｂ：外側面３００，３０１，３０
２：基板３１１：スペーストランスフォーマ４０
０：ウェハ載置台５００：ウェハ５１０：ＩＣチッ
プ５１０ａ：電極６００：ＤＬＣ膜７００，７０
１，７０２：ヒートシンク７００ａ，７０１ａ，７０
２ａ：放熱部８００：タングステンワイヤ９００：
インターポーザ１…プローブカード用プローブ１ａ…湾曲部２…ガ
イド部２１…上側ガイド板２１ａ…ガイド孔２２
…下側ガイド板２２ａ…ガイド孔２３…プローブ固
定部材２４…支持部材３…基板４…ウエハ載置台
５…ウエハ５１…ＩＣチップ５１ａ…電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岩田浩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 AA10 AG03 AG04 AH07 2G011 AC00 AE03 4M106 AA01 BA01 DD04 DD09 DD10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上側の板状部で固定され、また、下側の
ガイド板のガイド孔を貫いて垂下され、また、先端に先
鋭部を有するプローブを多数配設されたプローブカード
において、前記下側のガイド板の片面または両面または
全表面に連続してＤＬＣ（ＤｉａｍｏｎｄＬｉｋｅ
Ｃａｒｂｏｎ）膜を形成させ、また、前記ガイド板の両
端部分の前記ＤＬＣ膜に放熱部を有するヒートシンクを
密着させたことを特徴とするプローブカード。
【請求項２】前記上側の板状部の片面または両面また
は全表面に連続してＤＬＣ膜を形成させ、また、前記板
状部の両端部分の前記ＤＬＣ膜に放熱部を有するヒート
シンクを密着させたことを特徴とする請求項１記載のプ
ローブカード。
【請求項３】前記ＤＬＣ膜の厚み寸法は０．０５μｍ
以上３μｍ以下とすることを特徴とする請求項１または
２のいずれか記載のプローブカード。