JP2004047648A

JP2004047648A - 縦型プローブカード

Info

Publication number: JP2004047648A
Application number: JP2002201871A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Inoue; 井上　一徳
Original assignee: Japan Electronic Materials Corp
Current assignee: Japan Electronic Materials Corp
Priority date: 2002-07-10
Filing date: 2002-07-10
Publication date: 2004-02-12

Abstract

【目的】本発明の目的は、高集積化を図るに当たり、プローブ間でリークやショートの問題が起こらない縦型プローブカードを提供することにある。
【構成】縦型プローブカードＡは、半導体集積回路Ｂの電極１０に接触するプローブ２００と、プローブ２００を支持する支持基板３００とを具備しており、プローブ２００は、支持基板３００の貫通孔３１０に挿入される基端部２１０と、基端部２１０から支持基板３００の裏面３２０に沿うように折り曲げられており且つ当該裏面３２０に当接する当接部２２０と、支持基板３００の表面３２０との間に所定の空間αができるように当接部２２０から斜め下方に折り曲げられた傾斜部２３０と、傾斜部２３０から下向きに折り曲げられた先端部２４０とを有する。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路の電気的諸特性を計測する縦型プローブカードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体集積回路の高集積化に伴って、この半導体集積回路の電気的諸特性を計測するプローブカードも高集積化が求められている。このような高集積化に適するプローブカードの一つとして縦型プローブカードがある。
【０００３】
従来の縦型プローブカードは、配線パターンが形成された基板と、この基板の配線パターンに接続されており且つ半導体集積回路に形成された電極に接触する直線状のプローブと、前記基板の下側に配設されており且つ前記プローブを支持する支持基板とを具備しており、前記プローブのピッチ間隔を狭くすると共に、プローブの径を細くすることによって高集積化を図っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、半導体集積回路の高集積化に伴って、前記プローブのピッチ間隔を狭くし過ぎると、プローブ間でリークやショートが発生する。その結果、これを原因として故障してしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、高集積化を図るに当たり、プローブ間でリークやショートの問題が起こらない縦型プローブカードを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の縦型プローブカードは、半導体集積回路の電気的諸特性を計測する縦型プローブカードにおいて、半導体集積回路の電極に接触するプローブと、前記プローブを支持する支持基板とを具備しており、前記プローブは、前記支持基板の貫通孔に挿入される基端部と、この基端部から前記支持基板の表面に沿うように折り曲げられており且つ少なくとも一部が支持基板の表面に当接する当接部と、前記支持基板の表面との間に所定の空間ができるように前記当接部から斜め下方に折り曲げられた傾斜部と、前記傾斜部から下向きに折り曲げられた先端部とを有することを特徴としている。
【０００７】
本発明の別の縦型プローブカードは、半導体集積回路の電気的諸特性を計測する縦型プローブカードにおいて、半導体集積回路の電極に接触するプローブと、表面上の前記電極の上方位置に凹部が設けられており且つ前記プローブを支持する支持基板とを具備しており、前記プローブは、前記支持基板の貫通孔に挿入される基端部と、この基端部から前記支持基板の表面に沿うように折り曲げられており且つ少なくとも一部が前記支持基板の表面に当接する当接部と、この当接部から前記凹部の下方位置まで前記支持基板の表面に沿うように延設された延在部と、この延在部から下向きに折り曲げられた先端部とを有することを特徴としている。
【０００８】
より好ましくは、半導体集積回路には、複数の電極が１又は複数列に配列されており、当該電極にプローブが各々接触する上記縦型プローブカードであって、前記プローブは、前記電極の列方向を基準として線対称となるように配置されていることが望ましい。
【０００９】
より好ましくは、前記プローブとして前記支持基板の表面に沿う部分の長さが異なるものが複数種用いられていることが望ましい。
【００１０】
より好ましくは、前記支持基板の表面に沿う部分の長さが互いに異なるプローブは、交互に前記電極の列方向に配置されていることが望ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態に係るプローブカードの概略的断面図、図２は同プローブカードに用いられるプローブの概略的側面図、図３は同プローブの組み立て状態を説明するための図、図４は本発明の別の実施の形態に係るプローブカードの概略的断面図、図５は同プローブの別の組み立て状態を説明するための図、図６は同プローブの別の組み立て状態を説明するための図である。
【００１２】
縦型プローブカードＡは、図１に示すように、半導体集積回路Ｂの電気的諸特性を計測する縦型プローブカードであって、配線パターン（図示しない）が形成された基板１００と、基板１００に接続されており且つ半導体集積回路Ｂの電極１０に接触するプローブ２００と、基板１００の下側に配設されており且つプローブ２００を支持する支持基板３００とを具備している。以下、各部を詳しく説明する。
【００１３】
基板１００は、一般的な基板が用いられており、表面上に形成された配線パターン（図示せず）と、後述するプローブ２００の基端部２１０が挿入される複数の貫通孔１１０と、配線パターンと接続されており且つ後述するプローブ２００の基端部２１０と接続される複数の電極１２０とを有している。なお、基板１００は、図外のテスターと接続されている。
【００１４】
支持基板３００は、絶縁性を有する基板であって、後述するプローブ２００の基端部２１０が挿入される貫通孔３１０が複数設けられている。この貫通孔３１０のピッチ間隔は、半導体集積回路Ｂの電極１０間のピッチ間隔より広く設定されている。なお、支持基板３００の表面３２０（半導体集積回路Ｂの対向面）の側の貫通孔３１０には、テーパー加工が施されている。
【００１５】
プローブ２００は、図１及び２に示すようにレニウムタングステンの合金で構成された鉤型をしており、基板１００の貫通孔１１０及び支持基板３００の貫通孔３１０に挿入される基端部２１０と、この基端部２１０から支持基板３００の表面３２０に沿うように折り曲げられており且つ支持基板３００の表面３２０に当接する当接部２２０と、支持基板３００の表面３２０との間に所定の空間ａができるように当接部２２０から斜め下方に折り曲げられた傾斜部２３０と、傾斜部２３０から下向きに折り曲げられた先端部２４０とを有している。これが本願発明の特徴部分である。なお、プローブ２００は、ここでは、レニウムタングステンの合金から構成されるとしたが、他の合金を用いて構成しても構わない。
【００１６】
プローブ２００は、レニウムタングステンの合金で構成された場合、外径が６５μｍ、基端部２１０の軸芯から後述する先端部２４０の先端２４２までの長さ寸法が１５００〜２５００μｍ、後述する傾斜部２３０の一端２３１から後述する先端部２４０の先端２４２までの長さ寸法が９５０〜１５００μｍとなっている。
【００１７】
プローブ２００の基端部２１０は、直線状に形成されており、一端２１１が基板１００の貫通孔１１０に挿入されて基板１００の電極１２０と半田付けされる一方、他端２１２が当接部２２０と連続している。
【００１８】
プローブ２００の当接部２２０は、一端２２１が基板部２１０の他端２１２と連続しており且つ直角に折り曲げられている一方、他端２２２が傾斜部２３０と連続している。
【００１９】
プローブ２００の傾斜部２３０は、一端２３１が当接部２２０の他端２２２と連続しており且つ斜め下方に７℃の角度で折り曲げられている一方、他端２３２が先端部２４０と連続している。傾斜部２３０は、斜め下方に折り曲げられたことによって、支持基板３００の表面３２０との間に所定の空間が設けられている。
【００２０】
先端部２４０は、下向きの略円錐であって、基端２４１が傾斜部２３０の他端２３２と連続しており且つ半導体集積回路Ｂの電極１０に向けて１０３℃の角度で折り曲げられている一方、先端２４２が半導体集積回路Ｂの電極１０と接触するようになっている。先端部２４０は、基端２４１から先端２４２までの長さ寸法が２７０μｍとなっており、先端２４２の径が２０μｍとなっている。
【００２１】
このようなプローブ２００が取り付けられた支持基板３００を半導体集積回路Ｂに相対的に近づけて、先端部２４０を電極１０に接触させると（いわゆるオーバードライブを生じさせると）、これに伴って当接部２２０の他端２２２を支点として傾斜部２３０が所定の空間ａの方向に弾性変形する。これによって、プローブ２００は、半導体集積回路Ｂの電極１０と安定した抵抗を得ることができる。
【００２２】
なお、半導体集積回路Ｂには、複数の電極１０が、ここでは１列に配列されており、プローブ２００は、１列に配列された電極１０に各々接触するように支持基板３００に配設されている。具体的には、図３に示すように、プローブ２００は、電極１０の列方向を基準として線対称となるように配設されている。このように取り付けた場合、プローブ２００のピッチ間隔は、プローブ２００を電極１０の列方向と並列に配設したときよりも、広くすることができるので、プローブ２００間でリークやショートが発生しにくくなる。
【００２３】
以下、縦型プローブカードＡの使用方法について説明する。
【００２４】
まず、支持基板３００を半導体集積回路Ｂに近づけて、プローブ２００の先端部２４０を半導体集積回路Ｂの電極１０に接触させる。
【００２５】
すると、プローブ２００は、当接部２２０の他端２２２を支点として傾斜部２３０が弾性変形し、先端部２４０が電極１０の表面を接触しながら移動する。これにより、プローブ２００は、電極１０と安定した抵抗接触を得ることができる。
【００２６】
このような縦型プローブカードＡによる場合、プローブ２００が鉤型をしているので、電極１０のピッチ間隔より広いピッチ間隔で支持基板３００に取り付けることができる。その結果、プローブ２００間でリークやショートが発生しにくく、これを原因とする故障が起こりにくくなる。また、プローブ２００の先端部２４０を半導体集積回路Ｂの電極に１０に接触させると、プローブ２００の傾斜部２３０が弾性変形するようになっているので、半導体集積回路Ｂの電極に１０に対して安定した抵抗を得ることができる。
【００２７】
以下、本発明の実施の形態に係る縦型プローブカードＣについて説明する。なお、縦型プローブカードＡと同一の部分は説明を省略する。
【００２８】
縦型プローブカードＣは、半導体集積回路Ｂの電気的諸特性を計測する縦型プローブカードであって、配線パターン（図示せず）が形成された基板１００と、基板１００の配線パターンに接続されており且つ半導体集積回路Ｂの電極１０に接触するプローブ４００と、基板１００の下側に配設されており且つプローブ４００を支持する支持基板５００とを具備してしている。以下、各部を詳しく説明する。
【００２９】
支持基板５００は、支持基板３００とほぼ同様の構成となっている。支持基板３００と異なる点は、支持基板５００の表面５２０（半導体集積回路Ｂの対向面）に凹部５２１が設けられていることである。
【００３０】
プローブ４００は、プローブ２００とほぼ同様の構成となっており、プローブ２００と同様に支持基板５００に取り付けられる。プローブ４００は、支持基板５００の貫通孔５１０に挿入される基端部４１０と、この基端部４１０から支持基板５００の表面５２０に沿うように折り曲げられており且つ支持基板５００の表面５２０に当接する当接部４２０と、この当接部４２０から支持基板５００の凹部５２１の下方位置まで支持基板５００の表面５２０に沿うように延設された延在部４３０と、この延在部４３０から下向きに折り曲げられた先端部４４０とを有しており、プローブ２００と異なるのは傾斜部２３０の代わりに延在部４３０を有している点である。
【００３１】
このようなプローブ４００が取り付けられた支持基板５００を半導体集積回路Ｂに相対的に近づけて、先端部４４０を電極１０に接触させる（オーバードライブを発生させる）と、これに伴って支持基板５００の表面５２０に当接部４２０を支点として延在部４３０が弾性変形して凹部５２１に入り込む。これによって、プローブ４００は、半導体集積回路Ｂの電極１０に対して安定した抵抗を得ることができる。なお、プローブ４００は、プローブ２００と同様に配設される。
【００３２】
このような縦型プローブカードＣによる場合、縦型プローブカードＡと同様の効果を得ることができる。
【００３３】
なお、縦型プローブカードＡ及びＣは、以下のように設計変更することが可能である。
【００３４】
プローブ２００、４００は、ここでは、一列に配列された電極１０の列方向を基準として線対称となるように支持基板３００に配設されているとしたが、図５に示すように、支持基板３００の表面３２０に沿う部分の長さが異なるプローブ２００α、２００β（４００α、４００β）を用い、プローブ２００α、２００β（４００α、４００β）を、電極１０の列方向に平行且つ交互に配設することができる。この場合、プローブ２００α、２００β（４００α、４００β）は、絶縁コーティングが施されている方が良い。
【００３５】
若しくは、図６に示すように、プローブ２００α、２００β（４００α、４００β）を、電極１０の列方向を基準として線対称に且つ電極１０の列方向に交互に配設することもできる。この場合も、プローブ２００α、２００β（４００α、４００β）は、絶縁コーティングが施されている方が良い。
【００３６】
なお、電極１０は、ここでは一列に配列されているとしたが、これに限定されることはなく、１又は複数列に配設することが可能である。このとき、プローブ２００、４００は、電極１０の配列に合わせて配設するように設計変更することが可能である。
【００３７】
【発明の効果】
以上に述べましたように、本発明のプローブカードによる場合、上記プローブを用いたことにより、高集積化を図るに当って、プローブのピッチ間隔は、半導体集積回路の電極のピッチ間隔より広くすることができる。その結果、プローブ間でリークやショートが発生しにくく、これを原因とする故障が起こりにくくなる。また、前記プローブは、半導体集積回路の電極と接触する際、弾性変形するので、半導体集積回路の電極と安定した抵抗を得ることができる。しかも、前記プローブのピッチ間隔が広く設定できることにより、支持基板の貫通孔のピッチ間隔を広く設定することができる。これによって貫通孔を開設する際に、生じる割れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るプローブカードの概略的断面図である。
【図２】同プローブカードに用いられるプローブの概略的側面図である。
【図３】同プローブの組み立て状態を説明するための図である。
【図４】本発明の実施の別の形態に係るプローブカードの概略的断面図である。
【図５】同プローブの別の組み立て状態を説明するための図である。
【図６】同プローブの別の組み立て状態を説明するための図である。
【符号の説明】
Ａ　　　縦型プローブカード
２００　プローブ
２１０　基端部
２２０　当接部
２３０　傾斜部
２４０　先端部
３００　支持基板
Ｂ　　　半導体集積回路
１０　　電極
Ｃ　　　縦型プローブカード
４００　プローブ
４１０　基端部
４２０　当接部
４３０　延在部
４４０　先端部
５００　支持基板

Claims

半導体集積回路の電気的諸特性を計測する縦型プローブカードにおいて、半導体集積回路の電極に接触するプローブと、前記プローブを支持する支持基板とを具備しており、前記プローブは、前記支持基板の貫通孔に挿入される基端部と、この基端部から前記支持基板の表面に沿うように折り曲げられており且つ少なくとも一部が支持基板の表面に当接する当接部と、前記支持基板の表面との間に所定の空間ができるように前記当接部から斜め下方に折り曲げられた傾斜部と、前記傾斜部から下向きに折り曲げられた先端部とを有することを特徴とする縦型プローブカード。
半導体集積回路の電気的諸特性を計測する縦型プローブカードにおいて、半導体集積回路の電極に接触するプローブと、表面上の前記電極の上方位置に凹部が設けられており且つ前記プローブを支持する支持基板とを具備しており、前記プローブは、前記支持基板の貫通孔に挿入される基端部と、この基端部から前記支持基板の表面に沿うように折り曲げられており且つ少なくとも一部が前記支持基板の表面に当接する当接部と、この当接部から前記凹部の下方位置まで前記支持基板の表面に沿うように延設された延在部と、この延在部から下向きに折り曲げられた先端部とを有することを特徴とする縦型プローブカード。
半導体集積回路には、複数の電極が１又は複数列に配列されており、当該電極にプローブが各々接触する請求項１又は２記載の縦型プローブカードにおいて、前記プローブは、前記電極の列方向を基準として線対称となるように配置されていることを特徴とする縦型プローブカード。
請求項１、２又は３記載の縦型プローブカードにおいて、前記プローブとして前記支持基板の表面に沿う部分の長さが異なるものが複数種用いられていることを特徴とする縦型プローブカード。
請求項４記載の縦型プローブカードにおいて、前記支持基板の表面に沿う部分の長さが互いに異なるプローブは、交互に前記電極の列方向に配置されていることを特徴とする縦型プローブカード。