JP2006317294A - Probe card - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プローブカードに関するもので、更に詳しくは、半導体ウエハ上に形成されたデバイスなどの検査対象物の電気的特性を検査する際に使用されるプローブカードの改良に関するものである。 The present invention relates to a probe card, and more particularly to an improvement of a probe card used when inspecting electrical characteristics of an inspection object such as a device formed on a semiconductor wafer.
プローブカードとは、半導体集積回路の電極パッドにプローブ(接触探針)を接触させて、電極パッドの電気信号を取出すための電気的接続手段であって、一般的に、多層配線基板が使用され、この多層配線基板上に、半導体集積回路の電極パッドの数およびピッチに対応して複数のプローブが配列され、プローブから入った電気信号は多層配線基板を通じて所定間隔に配置された外部端子に導かれるように構成されている。 A probe card is an electrical connection means for bringing a probe (contact probe) into contact with an electrode pad of a semiconductor integrated circuit and taking out an electrical signal of the electrode pad. Generally, a multilayer wiring board is used. A plurality of probes are arranged on the multilayer wiring board corresponding to the number and pitch of the electrode pads of the semiconductor integrated circuit, and electrical signals input from the probes are guided to external terminals arranged at predetermined intervals through the multilayer wiring board. It is configured to be.
このプローブカードを使用して半導体ウエハ上のデバイスの電気的特性を検査する場合には、プローブカードをプローブ装置に取付け、プローブカードの外部端子の電気信号をプローブ装置外に取出せるように電気的な接続を行った後、プローブを半導体ウエハ上の電極パッドに押し付けている。 When using this probe card to inspect the electrical characteristics of a device on a semiconductor wafer, the probe card is attached to the probe device, and the electrical signal of the external terminal of the probe card can be taken out of the probe device. After making the appropriate connection, the probe is pressed against the electrode pad on the semiconductor wafer.
プローブと電極パッドとを良好に導通させるためには、単にプローブを電極パッドに接触させるだけでなく、プローブに所定の針荷重を与えて電極パッドに押し付けた状態にしておく必要がある。特に、複数の電極パッドに僅かな高低差がある場合には、一部のプローブと電極パッドとが接触した後、すべてのプローブをそれぞれ電極パッドに接触させるために、更に押し付けること(オーバードライブ)が行われている。 In order to conduct the probe and the electrode pad well, it is necessary not only to contact the probe with the electrode pad but also to apply a predetermined needle load to the probe and press the probe against the electrode pad. In particular, when there is a slight difference in height between multiple electrode pads, after some probes and electrode pads are in contact, all probes are further pressed to contact each electrode pad (overdrive). Has been done.
さらに、プローブカードと半導体ウエハとが平行でない場合には、半導体ウエハの傾きに倣ってプローブカードを傾斜させるプローブ装置が従来から提案されている(例えば、特許文献1)。この特許文献1に記載されたプローブ装置は、揺動自在のプッシャーを用いてプローブカードを押圧することによって、ウエハの傾きに応じてプローブカードも傾斜させ、プローブを電極パッドに押し付けて接触させている。
Further, a probe device that tilts the probe card according to the tilt of the semiconductor wafer when the probe card and the semiconductor wafer are not parallel has been proposed (for example, Patent Document 1). The probe device described in
実際には、プローブカードが半導体ウエハの上方に空間を空けて固定され、上下動可能な台上に置かれた半導体ウエハが持ち上げられ、半導体ウエハ上のデバイスの電極パッドがプローブに接触させられる。そして、電極パッドに高低差がある場合およびプローブカードと半導体ウエハとが平行でない場合を想定して、複数のプローブのうちの最初のプローブが電極パッドに接触した後も、プローブカードと半導体ウエハとを大きな力で押し付け合うこと(オーバードライブ)が行われている。このオーバードライブによって全てのプローブが電極パッドに確実に接触することになる。 In practice, the probe card is fixed above the semiconductor wafer with a space, the semiconductor wafer placed on a vertically movable table is lifted, and the electrode pads of the device on the semiconductor wafer are brought into contact with the probe. And assuming that there is a height difference in the electrode pad and the case where the probe card and the semiconductor wafer are not parallel, the probe card and the semiconductor wafer Are pressed together with great force (overdrive). This overdrive ensures that all probes are in contact with the electrode pads.
全てのプローブを検査対象の電極パッドに確実に接触させるためにオーバードライブが行われるが、過剰なオーバードライブは、プローブの変形、さらには破損を引き起こすという問題があった。検査対象のデバイスの電極パッド数が100本程度の少ない場合には、一本あたりの荷重を例えば3グラムとすると、全体で300グラムの力が加わることになる。しかも半導体ウエハの面上には検査対象が複数領域あって、順次に検査対象領域を変更するたびに、オーバードライブの荷重が加えられることになり、数千本のプローブを備えたプローブカードでは数キロから数十キロの荷重が何度も加えられることになっていた。そのため、数千本のプローブを備えたプローブカードの場合には、本数の増加に伴って、一本一本のプローブが数μmから数十μmの極めて微細な径寸法の形状となるが、このオーバードライブの荷重に耐える構造および材質の検討が進められ、ほぼ限界に近づいていた。 Although overdrive is performed to ensure that all probes are in contact with the electrode pads to be inspected, excessive overdrive has a problem of causing deformation and further damage of the probe. When the number of electrode pads of the device to be inspected is as small as about 100, if the load per one is, for example, 3 grams, a total force of 300 grams is applied. In addition, there are multiple areas to be inspected on the surface of the semiconductor wafer, and each time the area to be inspected is changed, an overdrive load is applied. A load of kilos to tens of kilos was to be applied many times. Therefore, in the case of a probe card having several thousand probes, each probe has a very fine diameter shape of several μm to several tens of μm as the number increases. The structure and materials that can withstand the overdrive load were studied, and the limit was almost reached.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、所定の荷重を超えないオーバードライブ状態でプローブを検査対象物に接触させることができるプローブカードを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a probe card capable of bringing a probe into contact with an inspection object in an overdrive state in which a predetermined load is not exceeded.
第1の本発明によるプローブカードは、メイン基板と、上記メイン基板から上下動自在に吊り下げられたコンタクトユニットとを備え、上記コンタクトユニットが、少なくともコンタクト基板を有し、上記コンタクト基板が、表面の面上に複数のプローブが形成され、裏面を上記メイン基板の下面に対向させ、上記コンタクトユニットが、所定のオーバードライブの荷重に相当する重量を有する。 A probe card according to a first aspect of the present invention includes a main board and a contact unit suspended from the main board so as to be movable up and down. The contact unit includes at least a contact board, and the contact board has a surface. A plurality of probes are formed on the surface, the back surface is opposed to the lower surface of the main substrate, and the contact unit has a weight corresponding to a predetermined overdrive load.
この様な構成により、各プローブを検査対象物に接触させたオーバードライブ状態において、コンタクトユニットが検査対象物によって下方から持ち上げられ、コンタクトユニットがメイン基板に対して上下動自在となるとともに、各プローブには実質的にコンタクトユニットの重量のみが加えられる。このため、コンタクトユニットが検査対象物に倣って自らバランスをとって、コンタクト基板が検査対象物と平行になるとともに、オーバードライブの荷重を所定値にすることができる。 With such a configuration, in the overdrive state in which each probe is brought into contact with the inspection object, the contact unit is lifted from below by the inspection object, and the contact unit can be moved up and down with respect to the main substrate. Substantially only the weight of the contact unit is added. For this reason, the contact unit balances itself according to the inspection object, the contact substrate becomes parallel to the inspection object, and the overdrive load can be set to a predetermined value.
第2の本発明によるプローブカードは、上記構成に加えて、上記コンタクトユニットが、上記コンタクト基板及び荷重部材からなり、上記荷重部材が、上記コンタクト基板に取付けられ、上記所定のオーバードライブの荷重から上記コンタクト基板の重量を差し引いた重量を有する。 In the probe card according to the second aspect of the present invention, in addition to the above configuration, the contact unit includes the contact substrate and a load member, the load member is attached to the contact substrate, and the load of the predetermined overdrive is detected. The weight is obtained by subtracting the weight of the contact substrate.
この様な構成により、荷重部材の重量を調整することによって、コンタクト基板の重量にかかわらず、オーバードライブの荷重を任意に決定することができる。特に、コンタクト基板が多数のプローブを有し、大きなオーバードライブの荷重が必要とされる場合であっても、所望の荷重を確保することができる。 With such a configuration, by adjusting the weight of the load member, it is possible to arbitrarily determine the overdrive load regardless of the weight of the contact substrate. In particular, even when the contact substrate has a large number of probes and a large overdrive load is required, a desired load can be secured.
第3の本発明によるプローブカードは、上記構成に加えて、上記コンタクトユニットの重心が、上記コンタクト基板上における上記プローブの配置領域内にあるように構成される。この様な構成により、各プローブに対して、オーバードライブの荷重を精度よく均等に付与することができる。 In addition to the above configuration, the probe card according to the third aspect of the present invention is configured such that the center of gravity of the contact unit is within the arrangement region of the probe on the contact substrate. With such a configuration, an overdrive load can be applied to each probe accurately and evenly.
第4の本発明によるプローブカードは、上記構成に加えて、上記プローブが、電気鋳造法により形成された金属針からなる。電気鋳造法によってプローブを形成することにより、コンタクト基板上に狭ピッチかつ短ストロークのプローブを配置することができる。従って、プローブ数をより増大させることができる一方で、オーバードライブの荷重としてより大きな荷重が必要とされ、また、コンタクト基板と検査対象物をより精度良く平行にすることが求められる。本発明は、この様なプローブカードに好適である。 According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the above configuration, the probe card includes a metal needle formed by electroforming. By forming the probe by electroforming, it is possible to arrange a probe with a narrow pitch and a short stroke on the contact substrate. Therefore, while the number of probes can be increased, a larger load is required as an overdrive load, and it is required to make the contact substrate and the inspection object parallel with higher accuracy. The present invention is suitable for such a probe card.
第5の本発明によるプローブカードは、上記構成に加えて、上記コンタクト基板は、シリコン基板からなる。この様な構成により、検査対象物がシリコン基板上の集積回路である場合、温度に応じて位置ずれを生じさせることがないため、例えば温度試験などに好適である。 In the probe card according to a fifth aspect of the present invention, in addition to the above configuration, the contact substrate is made of a silicon substrate. With such a configuration, when the object to be inspected is an integrated circuit on a silicon substrate, it is suitable for, for example, a temperature test and the like because no displacement occurs according to the temperature.
第6の本発明によるプローブカードは、上記構成に加えて、上記コンタクト基板が、線膨張係数が−3ppm/℃以上かつ8ppm/℃以下となるように構成される。この様な構成により、検査対象物がシリコン基板上の集積回路である場合に、コンタクト基板がシリコン基板でない場合であっても、温度に応じて顕著な位置ずれを生じさせることがなく、例えば温度試験などに好適である。 In addition to the above configuration, the probe card according to the sixth aspect of the present invention is configured such that the contact substrate has a linear expansion coefficient of −3 ppm / ° C. or more and 8 ppm / ° C. or less. With such a configuration, when the object to be inspected is an integrated circuit on a silicon substrate, even if the contact substrate is not a silicon substrate, no significant positional deviation occurs according to the temperature. Suitable for testing and the like.
本発明によるプローブカードは、オーバードライブ状態において、コンタクトユニットが検査対象物によって下方から持ち上げられ、コンタクトユニットがメイン基板に対して上下動自在となるとともに、各プローブには実質的にコンタクトユニットの重量のみが加えられる。その際、コンタクトユニットが検査対象物に倣って自らバランスをとって、コンタクト基板が検査対象物と平行になるとともに、オーバードライブの荷重を所定値にすることができる。従って、所定の荷重を超えないオーバードライブ状態でプローブを検査対象物に接触させることができる。 In the probe card according to the present invention, in the overdrive state, the contact unit is lifted from below by the object to be inspected, and the contact unit can be moved up and down with respect to the main board. Only added. At this time, the contact unit balances itself following the inspection object, the contact substrate becomes parallel to the inspection object, and the overdrive load can be set to a predetermined value. Accordingly, the probe can be brought into contact with the inspection object in an overdrive state in which the predetermined load is not exceeded.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1によるプローブカード1の一例を示した外観図である。メイン基板10及びコンタクト基板20は、フレキシブル基板30によって緩やかに係合され、メイン基板10がプローブ装置によって水平に保持されている状態において、コンタクト基板20は、メイン基板10から吊り下げられ、フレキシブル基板30によって制限される範囲内において、メイン基板10に対して変位自在かつ揺動自在となる。
FIG. 1 is an external view showing an example of a
メイン基板10は、プローブ装置に着脱可能に取り付けられ、コンタクト基板20及びフレキシブル基板30を支持する基板である。ここでは、円形形状からなるガラスエポキシ製の多層配線基板が、メイン基板10として用いられている。このメイン基板10の周縁部には多数の外部端子11が形成されている。これらの外部端子11は、図示しないテスターの信号端子と導通させるための端子であり、プローブ装置の構成に応じて、メイン基板10の上面又は下面に設けられている。これらの外部端子11は、メイン基板10の多層配線を介して、より中央寄りの位置に形成されているマイクロコネクタ12の端子にそれぞれ接続されている。
The
コンタクト基板20は、その表面の面上に多数のプローブ21が形成され、その裏面をメイン基板10の下面に対向させて吊り下げられる基板である。ここでは、矩形形状からなるシリコン基板が、コンタクト基板20として用いられている。プローブ21は、電気鋳造法により形成された金属針であり、その詳細については後述する。コンタクト基板20の裏面の周縁部には、電極パッドが設けられており、これらの電極パッドが、フレキシブル基板30を介して、メイン基板10に接続されている。
The
フレキシブル基板30は、メイン基板10及びコンタクト基板20を電気的に接続する導電線の集合体であり、可撓性を有する薄い絶縁性基板上に配線パターンが形成されている。ここでは、メイン基板10側を3つに分岐させた形状からなるフィルム基板が用いられており、各分岐部分の先端には、メイン基板10のマイクロコネクタ12と着脱可能に係合させるマイクロコネクタ31がそれぞれ設けられている。上記フィルム基板としては、ポリイミド、ガラスエポキシ、TLCP(Thermotropic Liquid Crystal Polymer)などを用いることができる。
The
図2〜図4は、コンタクト基板20の詳細構成例を示した図である。図2には表面側の外観の一例が示され、図3には裏面側の外観の一例が示され、さらに、図4には、裏面側の外観の他の例が示されている。コンタクト基板20の表面には、プローブ21及び配線パターン23が形成されている。また、プローブ21が形成されている領域がプローブ配置領域24である。本実施の形態では、コンタクト基板20の表面の中央に、多数のプローブ21が2列に整列配置されており、プローブ配置領域24は、これらのプローブ21によって囲まれた矩形領域である。配線パターン23は、その一端がプローブ21に接続され、その他端が、配線間ピッチを拡大させながら周縁部へ延びている。
2 to 4 are diagrams illustrating a detailed configuration example of the
一方、コンタクト基板20の裏面側は、中央部に金属板25,25a〜25dが貼付されるとともに、周縁部に電極パッド22が形成されている。表面側の配線パターン23は、周縁部においてコンタクト基板20を貫通するスルーホール(不図示)を介して、電極パッド22に接続されている。各電極パッド22には、フレキシブル基板30の端子32がバンプボンディングされ、メイン基板10に接続される。
On the other hand, on the back surface side of the
図3では、電極パッド22が形成されている周縁部を残して、矩形形状からなる金属板25がコンタクト基板20の裏面に貼付されている。例えば、板状のモリブデン(Mo)が金属板25として用いられる。また、図4では、4枚の金属板25a〜25dがコンタクト基板20上に貼付されている。これらのコンタクト基板20及び金属板25(又は25a〜25d)は、一体として、変位自在かつ揺動自在にメイン基板10に支持されるコンタクトユニット2を構成している。
In FIG. 3, a
このコンタクトユニット2は、被検査対象物によって持ち上げられることにより、オーバードライブ時にフリー状態となり、各プローブ21には実質的にコンタクトユニット2の重量のみが付与される。つまり、コンタクトユニット2の重量がオーバードライブの荷重に相当する。このため、コンタクト基板20に金属板25,25a〜25dを貼付することによってコンタクトユニット2の重量を調整すれば、所定のオーバードライブ荷重を確保することができる。
When the
さらに、コンタクト基板20の裏面に金属板25,25a〜25dを貼付することにより、コンタクト基板20を補強することができる。この様にして、荷重部材及び補強部材としての金属板25,25a〜25dを用いることによって、コンタクト基板20の材質や形状にかかわらず、オーバドライブ荷重に相当するコンタクトユニット2の重量を確保しつつ、構造的強度も向上させることができるので、コンタクト基板20の材質及び形状の選択の自由度を高めることができる。
Furthermore, the
また、オーバードライブ時の各プローブ21に均等に針荷重を与えるためには、コンタクトユニット2の重心がプローブ配置領域24内に位置するように、金属板25,25a〜25dを配置しておくことが望ましい。例えば、図3では、金属板25が、プローブ配置領域24内の点を中心として対称な形状からなり、また、図4では複数の金属板25a〜25dが上記点を中心として対称に配置されている。
Further, in order to uniformly apply a needle load to each
なお、コンタクト基板20の重量だけで所望のオーバードライブ荷重が得られる場合であれば、金属板25,25a〜25dを用いなくてもよい。この場合、上記コンタクトユニット2は、コンタクト基板20のみによって構成されることになる。
Note that the
例えば、コンタクト基板20上に1000本のプローブ21が形成され、これらのプローブ21をオーバードライブするために必要となる1本当たりの針荷重が0.5gであった場合、コンタクトユニット2の重量として500gが必要となる。一方、シリコンの比重は常温で2.33であることから、一辺5cmの正方形で厚さ400μmのシリコン基板からなるコンタクト基板20は2.33gとなる。従って、これらの差分に相当する約498gの金属板25をコンタクト基板20に貼付すれば、コンタクトユニット2の重量を500gにすることができる。
For example, when 1000 probes 21 are formed on the
また、コンタクト基板20をより厚くすれば、金属板25を用いることなく重量を500gにすることもできる。しかしながら、コンタクト基板20が厚くなれば、コンタクト基板20のスルーホールの加工が困難になるため、不足分に相当する重量の金属板25をコンタクト基板20に貼付することが望ましい。
If the
さらに、電気鋳造法によってプローブを形成すれば、コンタクト基板20上に5000〜10000本のプローブ21を形成することが可能になる。通常、針荷重として0.1〜5gが必要であり、プローブ数が5000〜10000本になれば、数kg又はそれ以上のオーバードライブ荷重が必要になる。このような場合、コンタクト基板20の重量だけでは十分なオーバードライブ荷重を確保することことはできず、不足分の重量を金属板25によって補う必要がある。
Furthermore, if the probes are formed by electroforming, 5000 to 10000
図5は、プローブ装置に取り付けられた状態のプローブカード1を示した図であり、図中の(a)には、シリコンウエハ40とのコンタクト前、(b)には、シリコンウエハ40とのコンタクト後の様子がそれぞれ示されている。検査対象物としてのシリコンウエハ40は、集積回路が形成された面を上にして可動テーブル41上に載置され、真空吸着されている。この可動テーブル41を水平面内で移動又は回転させ、プローブ21及びシリコンウエハ40の位置合わせを行った後に、可動テーブル41を上昇させてプローブ21をシリコンウエハ40上の電極パッドにコンタクトさせて、上記集積回路の電気的特性の検査が行われる。
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing the
コンタクト前のコンタクト基板20は、フレキシブル基板30の長さに応じた位置において、メイン基板10から脱落しないようにフレキシブル基板30によって吊り下げられている。つまり、コンタクト基板20は、コンタクトユニット2の重量に相当する垂直成分を有する反力をフレキシブル基板30から受けている。
The
検査時には、可動テーブル41を所定の検査位置で停止させることによって、プローブ21がオーバードライブ状態となる。この検査位置は、プローブ21がシリコンウエハ40に当接しはじめる位置よりも更に高く、かつ、コンタクトユニット2をメイン基板10に接触させない位置として予め定められている。つまり、オーバードライブ時には、コンタクト基板20がシリコンウエハ40によって僅かに持ち上げられ、フレキシブル基板30が撓んだ状態になっている。
At the time of inspection, the
このとき、コンタクト基板20が、フレキシブル基板30から受ける力の垂直成分は、コンタクトユニット2の重量に比べれば、無視できる値となっている。従って、各プローブ21に付与される針荷重の合計、すなわち、オーバードライブの荷重は、実質的に、コンタクトユニット2の重量に一致している。
At this time, the vertical component of the force received by the
発明者の実験によれば、上記プローブカード1にシリコンウエハ40をコンタクトさせた状態において、コンタクト基板20がフレキシブル基板30から受ける力の垂直成分は10g未満であった。つまり、コンタクトユニット2の重量が500g以上であれば、その2%未満に過ぎない。従って、十分な可撓性を有するフレキシブル基板30を用いれば、コンタクト基板20がフレキシブル基板30から受ける力が、プローブ21の針荷重に与える影響は無視することができる。
According to the inventor's experiment, the vertical component of the force that the
また、シリコンウエハ40によって持ち上げられたコンタクト基板20は、メイン基板10に対して変位自在かつ揺動自在なフリー状態となり、シリコンウエハ40に対するコンタクト基板20の傾きは、各プローブ21が、シリコンウエハ40から受ける反力のみによって決定される。つまり、フリー状態となったコンタクト基板20をシリコンウエハ40上でバランスさせて、コンタクト基板20の傾きを決定することができる。従って、シリコンウエハ40上の電極パッドに高低差があるような場合であっても、従来のようなメカニカルな揺動機構を利用した技術とは比較にならない高い精度で傾き調整を行うことができる。
Further, the
図6は、オーバードライブ荷重とオーバードライブ量との関係の一例を示した図であり、(a)には本実施の形態によるプローブカード1の場合、(b)には従来のプローブカードの場合がそれぞれ示されている。なお、オーバードライブ量は、プローブ21が電極パッドに当接し始める状態を基準として、更に可動テーブル41を上昇させた距離であり、オーバードライブ荷重は、各プローブ21に付与している荷重の和である。
6A and 6B are diagrams showing an example of the relationship between the overdrive load and the amount of overdrive. FIG. 6A shows the case of the
従来のプローブカードの場合、プローブ21がメイン基板10に固定されているため、図6の(b)に示した通り、全区間にわたって、オーバードライブ量を増大させれば、オーバードライブ荷重も増大する。この図では、オーバードライブ量がH1の場合、プローブ21に対して所望のオーバードライブ荷重Faが付与されているが、オーバードライブ量がHyに達すれば、プローブ21に対し破壊限界荷重Fbが付与される。破壊限界荷重Fbとは、プローブ21を塑性変形させることができるオーバードライブ荷重の最大値であり、破壊限界荷重Fbを越えるオーバードライブ荷重を付与すればプローブ21が破壊される。
In the case of the conventional probe card, since the
このため、従来のプローブカードを用いる場合、プローブ21を破壊することなく、プローブ21に所望の針荷重を付与するためには、可動ステージ41の昇降駆動を高い精度で制御する必要があった。さらに、可動ステージ41の高さを精度良く駆動したとしても、プローブカードに対する被検査対象物の傾きや、被検査対象物の電極パッドの高低差や、これらの被検査対象物ごとのばらつきによって、各プローブ21に所望の針荷重を付与することは容易ではなかった。
For this reason, when a conventional probe card is used, it is necessary to control the raising / lowering drive of the
これに対し、本実施の形態によるプローブカードを用いた場合、図6の(a)に示した通り、オーバードライブ荷重の変化は、3つの区間A1〜A3に区分することができる。オーバードライブ量がH1以下の区間A1は、一部のプローブ21のみがシリコンウエハ40にコンタクトしている区間であり、オーバードライブ量を増大させればオーバードライブ荷重も増大する。
On the other hand, when the probe card according to the present embodiment is used, as shown in FIG. 6A, the change in overdrive load can be divided into three sections A1 to A3. The section A1 in which the overdrive amount is equal to or less than H1 is a section in which only some of the
オーバードライブ量がH1〜H2となる区間A2では、オーバードライブ量を増大させてもオーバードライブ荷重は一定となる。この区間A2では、オーバードライブ量を増大させても、それに応じてコンタクトユニット2が持ち上げられ、その高さが変化するのみであり、オーバードライブ量にかかわらず、各プローブ21にはコンタクトユニット2の重量に相当するオーバードライブ荷重Faが付与されている。
In the section A2 where the overdrive amount is H1 to H2, the overdrive load is constant even if the overdrive amount is increased. In this section A2, even if the overdrive amount is increased, the
オーバードライブ量がH2以上の区間A3では、コンタクトユニット2がメイン基板10に当接し、オーバードライブ量に応じてオーバードライブ荷重が再び増大しはじめる。この結果、オーバードライブ量がHxに達すれば、プローブ21に破壊限界荷重Fbが付与される。
In the section A3 where the overdrive amount is H2 or more, the
つまり、区間A2内では、可動ステージ41を上昇駆動しても針荷重は変化せず、コンタクトユニット2の重量を予め調整しておけば、区間A2内において、常に、所望の針荷重Faを得ることができる。また、区間A2を設けることによって、図6の(a)中のオーバードライブ量がH1〜Hxとなる区間長が、図6の(b)のオーバードライブ量がH1〜Hyとなる区間長よりも長くなる。つまり、プローブ21を破壊せず、かつ、所望のオーバードライブ荷重を確保することができるオーバードライブ区間を長くすることができる。従って、可動ステージ41の駆動制御に高い精度は要求されず、また、プローブ21に過大な針荷重が付与されて破壊されるのを抑制することができる。
That is, the needle load does not change in the section A2 even if the
実施の形態2.
実施の形態1では、プローブ21が、コンタクト基板20上のプローブ配置領域24内において2列に整列配置させている場合の例について説明したが、本発明は、この様な場合に限定されるものではない。
In the first embodiment, the example in which the
図7は、本発明の実施の形態2によるプローブカードの一例を示した図である。このプローブカードは、コンタクト基板20の中央のプローブ配置領域24内に、プローブがマトリクス状に配列されている。この様にして、プローブ21は、プローブ配置領域24内に3列以上が整列配置されていてもよい。また、その他の任意の配置であってもよい。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a probe card according to the second embodiment of the present invention. In this probe card, probes are arranged in a matrix in a
なお、上記実施の形態では、コンタクト基板20にシリコン基板を用いているため、温度条件にかかわらず、被検査対象物との良好なコンタクトが得られる。通常、プローブ21は、被検査対象物の電極パッドの位置に対応するコンタクト基板20上の位置に配置されている。このため、温度に応じてコンタクト基板20が膨張又は収縮すれば、プローブ21のピッチも変化する。同様にして、電極パッドのピッチも温度に応じて変化する。このため、被検査対象物がシリコン基板上に形成された集積回路である場合、シリコンを主成分とするコンタクト基板20を用いれば、両者の熱膨張係数を一致させることができ、温度条件にかかわらず、良好なコンタクトが得られる。
In the above embodiment, since a silicon substrate is used as the
また、コンタクト基板20としてシリコン以外の材質からなる基板を用いることもできる。例えば、ポリイミド、ガラスエポキシ、TLCP等からなる絶縁性フィルムをコンタクト基板20として用いることができる。この場合、導電線としてのフレキシブル基板30の一部をコンタクト基板20とし、両者を一体に構成することもできる。ただし、コンタクト基板20としてシリコン基板以外を使用する場合、シリコンに近い熱膨張係数を有する素材を使用することが望ましい。シリコンの線膨張係数は2〜4ppm/℃であることから、コンタクト基板20には、線膨張係数が−3〜9ppm/℃の素材を用いることが望ましい。
Further, a substrate made of a material other than silicon can be used as the
また、プローブ21は、電気鋳造法により形成されたものには限定されない。例えば、板バネ状の金属の先端を尖鋭化させたプローブ、いわゆるカンチレバー式のプローブを用いることもできる。
Moreover, the
また、図6の(a)では、最も好ましい実施形態として、区間A2において針荷重が一定となる場合の例について説明したが、本発明は、このような場合に必ずしも限定されない。すなわち、所望のオーバードライブ荷重Faが得られる区間A2が、オーバードライブ量H1〜Hx内に存在し、当該区間A2におけるオーバードライブ荷重の傾きの平均値が、他の区間A1,A3におけるオーバードライブ荷重の傾きの平均値よりも小さくなっていればよい。また、図6の(a)では、便宜上、区間A1及びA3内における特性が直線で示されているが、本発明はこのような場合に限定されないことは言うまでもない。 In addition, in FIG. 6A, an example in which the needle load is constant in the section A2 has been described as the most preferable embodiment, but the present invention is not necessarily limited to such a case. That is, the section A2 in which the desired overdrive load Fa is obtained exists in the overdrive amounts H1 to Hx, and the average value of the overdrive load gradient in the section A2 is the overdrive load in the other sections A1 and A3. It only needs to be smaller than the average value of the slopes of. In FIG. 6A, for convenience, the characteristics in the sections A1 and A3 are shown by straight lines, but it goes without saying that the present invention is not limited to such a case.
1 プローブカード
2 コンタクトユニット
10 メイン基板
11 外部端子
12 マイクロコネクタ
20 コンタクト基板
21 プローブ
22 電極パッド
23 配線パターン
24 プローブ配置領域
25,25a〜25d 金属板
30 フレキシブル基板
32 端子
40 シリコンウエハ
41 可動テーブル
DESCRIPTION OF
Claims (6)
上記コンタクトユニットは、少なくともコンタクト基板を有し、
上記コンタクト基板は、表面の面上に複数のプローブが形成され、裏面を上記メイン基板の下面に対向させ、
上記コンタクトユニットが、所定のオーバードライブの荷重に相当する重量を有することを特徴とするプローブカード。 A main board and a contact unit suspended vertically from the main board;
The contact unit has at least a contact substrate,
In the contact substrate, a plurality of probes are formed on the front surface, the back surface is opposed to the lower surface of the main substrate,
The probe card, wherein the contact unit has a weight corresponding to a predetermined overdrive load.
上記荷重部材は、上記コンタクト基板に取付けられ、上記所定のオーバードライブの荷重から上記コンタクト基板の重量を差し引いた重量を有することを特徴とする請求項1に記載のプローブカード。 The contact unit comprises the contact substrate and a load member,
The probe card according to claim 1, wherein the load member is attached to the contact board and has a weight obtained by subtracting a weight of the contact board from a load of the predetermined overdrive.
Priority Applications (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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