JP2007225581A - 格子状配列プローブ組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】集積回路等に構成される電子回路のように回路端子間隔が小さくなった場合、プローブのパッドに接触する入力端子の空間が小さくなること解決し、適切な変形部分の占有空間を確保できる面配列式接触子組立の機構を提供すること。
【解決手段】被試験回路の回路端子の格子座標軸と一定角度傾斜させて薄板状接触子を配置し、平行バネの先端が前記格子の複数ピッチにまたがる長さの空間を保有し、他の接触子との干渉がないものとし、変形動作方向に一定の幅と長さと有し、プローブの先端の動作が平行ばねとし、垂直動作を可能とし、横方向にも長い材料取りを可能にし、撓みに関与できる材料取り空間を大きくした。
【選択図】図４

Description

本発明は、ＬＳＩなどの電子デバイスの製造工程において、半導体ウエハ上に形成された複数の半導体チップの回路検査に使用するプローバ装置のプローブ組立体に関し、特に、半導体チップ上に配列される回路端子（パッド）に対しウエハ状態のまま垂直型プローブを接触させ、一括して半導体チップの電気的導通を測定するプロービングテストに使用するプローバ装置のプローブ組立体に関する。

半導体技術の進歩に伴って電子デバイスの集積度が向上し、半導体ウエハ上に形成される各半導体チップにおいても回路配線の占めるエリアが増加し、そのため、各半導体チップ上の回路端子（パッド）の数も増加し、それにつれてパッド面積の縮小化、パッドピッチの狭小化などによるパッド配列の微細化が進んでいる。同時に、半導体チップをパッケージに収納せずに、ベアチップのまま回路基板等に搭載するチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）方式が主流になりつつあり、そのためには、半導体チップに分割する前のウエハ状態での特性チェックや良否判定がどうしても必要となる。

特に、パッド配列が微細化（狭ピッチ化）したことで問題となるのは、電子デバイスの電気的特性試験や回路検査の際に、半導体チップのパッドに接触させて電気的導通を得るためのプローブの構造を、パッド配列の微細化に合せたものとしなければならないということであり、このパッド配列の微細化の進歩に対応するために種々な測定手段が用いられている。

例えば、被検査半導体チップのパッドと検査装置との間に、外力に対して弾性的に変形する弾性変形部を有する複数の針状プローブをエリア配列したプローブ組立体を介在させる手段がある。このプローブ組立体と半導体チップの試験回路とを電気的に接続する手段として、プローブカードと呼ばれるプリント配線基板が用いられている。

一般にプローブカードにおいて、片持梁のカンチレバー構造を有する針状のプローブを採用した場合は、半導体チップのパッドと接触するプローブの先端部分は狭ピッチである。しかし、プローブカードと接続している根元の部分は、プローブが先端部分から放射状に広がって配置されることからピッチを粗くすることができ、プローブをプローブカードの回路端子に半田付け等の接続手段で固着することが可能であった。しかし、このカンチレバー構造は、パッドと接触する際に先端が水平方向にずれるためパッドに傷をつけたり、また、パッドから外れて測定歩留まりの低下を招くなどの問題がある。さらに、チップ１個ずつの測定しか出来ない、プローブ１本ずつの取りつけ精度にばらつきがあり一定接触圧のコントロールが難しいなどの問題があった。

このカンチレバー構造に代わる垂直型プローブ、すなわち、プローブがプローブカードの回路端子に垂直に固定された垂直型プローブにおいては、半導体チップ上のパッドピッチとプローブカード上の回路端子ピッチとが同等のピッチ間隔で構成されることが必要となる。しかし、プリント配線基板であるプローブカード上では回路パターンを微細化するには製造技術上の限界があり、従って回路端子の占める面積や配線幅もパッドピッチに合わせた要求を満たすことは困難である。さらに、半田付け可能なピッチ間隔にも限界があるため、微細化が進むにつれて垂直型プローブを半導体チップのパッドピッチに合せてプローブカードに垂直に固定することは不可能であった。

このように、プローブカード上では、平面的エリアが回路端子面積の他に回路配線幅によって占有される割合が大きく、回路端子の狭ピッチ化を妨げている。そこで、プローブカードに多層プリント配線基板を使用し、回路端子を格子状あるいは２列千鳥型に配列し、層間の配線をスルーホールを介して電気的に接続することによって垂直型プローブの本数を維持する手段も採られている。しかし、このスルーホールの占める空間が大きくなるため、スルーホールの存在が回路端子配列の狭ピッチ化を妨げる原因にもなっている。このように、垂直型プローブをプローブカードに固定しようとすると、回路端子の狭ピッチ化の困難性に加えて半田付け作業に高度な技術と多大な人的工数を必要とし、高価なものになっていた。これらの問題を解決するために、本発明者等は、垂直型プローブ組立体を提案し、かつその垂直型プローブ組立体を用いたプローバ装置についても既に提案している（特許文献１および特許文献２を参照）。

本発明者等により提案された従来例としての垂直型プローブ組立体は、特許文献１の図２２および特許文献２の図４に示すようにリボン状（短冊状）の樹脂フィルム面に銅薄板を貼り付け、この銅薄板をエッチングすることによって樹脂フィルム面に湾曲部を有する垂直型の銅プローブを形成し、このプローブ付の樹脂フィルムを複数枚積層させて垂直型プローブ組立体を構成するものである。

この垂直型プローブ組立体は、樹脂フィルムを積層した構造であるためきわめて狭いエリアに複数のプローブを配置することが可能である。また、樹脂フィルムには長手方向に細長く延びる開口部が設けられていて、プローブは、端子が先端に設けられ且つ上下関係に所定の間隔だけ離間して設けられた垂直部の途中が開口部の縁に沿って垂直部に対して交差する方向に湾曲形成された弾性変形部を有しており、プローブ先端部がパッドに接触した時の圧力による歪を樹脂フィルムの開口部とプローブの弾性変形部とで吸収する構造となっている。

このように、測定時にプローブおよび樹脂フィルムに加わる圧力をいかに逃がすかについて、発明者等は樹脂フィルムの開口部の大きさや形状、プローブの湾曲形状を工夫することによって種々の形状を提案している。しかし、せっかく狭ピッチ化に適応したプローブ組立体が提供できても樹脂フィルムやプローブの加工が繁雑になってはコスト高になり兼ねない。そこで本発明は、樹脂フィルムに形成するプローブの形状をカンチレバー構造に近い単純な構造とし、樹脂フィルムの開口部形成などの製作工数も含めて加工を容易にした垂直型プローブ組立体を提供して来た。
特開２００４−２７４０１０号公報 特開２００５−３００５４５号公報

また弾性変形部４に多数の形状選択の可能性を有し、入力部２と出力部３の相対的位置関係を自由選定可能とする弾性変形部の形状の接触子を、ｘ軸と一定の角度をもって配置することにより、配置ピッチの小さい格子配置の接触子組立体を可能にした。

銅箔が接着された樹脂フィルムを使用し、前記銅箔をエッチング加工して樹脂フィルム上に垂直プローブ１２を含む導電部を形成し、この垂直プローブ付の樹脂フィルムを複数枚積層し半導体チップの電極パッドに垂直プローブ１２の先端部を一括接触させて半導体チップの回路検査を行うためのプローブ組立体において、垂直プローブ１２を含む導電部が平行バネ１５を有する平行四辺形のリンク１６を形成していることを特徴とする。

上記したように、本発明者等が既に提案したフィルム積層型の垂直型プローブ組立体を用いたプローバ装置は、狭ピッチ化されたパッドピッチ、例えば４５μｍピッチ以下（例えば２０μｍピッチ）の半導体チップに対しても測定が可能な装置である。しかも、プローブの組立に際し半田付けあるいは樹脂による固定手段を用いることなく自動組立が可能であるため、低コストの多量生産が可能であり、また、チップパッドに対し垂直に一括接触できることから全てのプローブに対し均等に接触圧をコントロールできるなどの大きな利点が得られている。

本発明は、これらの利点を生かすとともに樹脂フィルムに形成するプローブの形状をカンチレバー構造に近い単純な構造とし、樹脂フィルムの開口部形成などの製作工数も含めて加工を容易にしたパッドが格子状に配列された場合に対応できる狭ピッチ対応の垂直型プローブ組立体を提供するものである。

本発明は、銅箔が接着された樹脂フィルムを使用し、銅箔をエッチング加工して樹脂フィルム上に垂直プローブを含む導電部を形成し、この垂直プローブ付の樹脂フィルムを複数枚積層し半導体チップの電極パッドに垂直プローブの先端部を一括接触させて半導体チップの回路検査を行うためのプローブ組立体において、前記垂直プローブを含む導電部が平行バネ構造を有する平行四辺形のリンク機構を形成し１つの樹脂フイルムに複数プローブが配置され積層されていることを特徴としている。

また、本発明は、前記平行バネ構造を有する平行四辺形のリンク機構が一端側に前記垂直プローブを有し、他端側を支持部として水平方向に延びるカンチレバー構造であり、また、前記平行バネが曲げ変形されたリンク機構であり、また、前記平行バネの間の樹脂フィルムに開口部が設けられているか、あるいは開口部が設けられていないことを特徴としている。

また、本発明は、前記垂直プローブとの間をリンク機構および導電部を介して接続するとともに回路基板の接続パッドと接触する端子部を備えたことを特徴とし、前記端子部はプローブ付樹脂フィルムを積層した時にそれぞれの配置位置が等ピッチでずれる様に各樹脂フィルムに形成され、また、前記端子部近傍の導電部には湾曲部が設けられている。また、前記リンク機構および端子部はその近傍に切りこみ部を設けてカンチレバー構造とし、また、前記銅箔をエッチングする際、導電部以外の部分も除去せずに残してダミー部を形成することによって樹脂フィルムの補強部材とし、また、前記導電部とダミー部との間の樹脂フィルム面に絶縁性接着剤を充填したことを特徴としている。

本発明のプローブ組立体は、プローブ付樹脂フィルムにおける垂直プローブの構造を平行バネ構造としたことによって、従来の問題点であったカンチレバー針の先端の動きに比べ水平方向の移動距離を少なくすることができる。このことは、半導体チップのパッド面積が微小化されても、カンチレバー構造のプローブが適用できることを意味する。また、従来の垂直プローブは狭ピッチになるにつれて細くする必要があり、湾曲部の弾性強度に限界があったが、本発明では湾曲部を設けなくても平行バネを用いたカンチレバー構造とすることによって弾性強度に充分対応できるものである。さらに、湾曲部のような複雑な構造をとる必要がないため、銅箔のエッチング加工も容易となり、製作コストを削減することができる。

以下に図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ垂直プローブの先端部の動きを説明する原理図である。なお、垂直プローブの先端は半導体チップ等のパッドに接触するまでは垂直状態を保っている。

図１（ａ）において、長さ１のカンチレバー１１の先端部に取り付けられた垂直プローブ１２は先端部が半導体チップ等のパッド部１３の上面に対し垂直に対向しており、他端は支持部１４に取り付けられて水平状態にある。次いで、検査のためにパッド部１３を上昇させるか支持部１４を下降させると垂直プローブ１２の先端部とパッド部１３の上面が接触し、長さｌのカンチレバー１１は計算上約（１／３）ｌの位置を中心として回転し、垂直プローブ１２の先端部はパッド部１３の上面に接触しながら距離ｄ_０だけ大きく移動する。その結果、垂直プローブ１２の先端部がパッド部１３から外れたり、パッド部１３の上面が削られたり傷を残すことになる。

この弊害を無くすために、図１（ｂ）に示すようにカンチレバー１１の構造を平行バネ１５によるリンク構造とし、リンク１６の一端に垂直プローブ１２を設けている。このリンク構造によれば、垂直プローブ１２に図（ａ）と同じ垂直方向の接触荷重が加わったとしても、リンク構造であるため垂直プローブ１２の先端部の移動量ｄ_１はｄ_１＜ｄ_０となり、ごくわずかに押さえることができる。

図（ｃ）はカンチレバーを構成する平行バネ１５の形状をあらかじめ変形させておくリンク構造を示すもので、この場合も垂直プローブ１２の先端部の移動量ｄ_２はｄ_２＜ｄ_０となり、ごくわずかに押さえることができる。

次に、図１で説明した原理を応用した本発明に係る垂直プローブ付樹脂フィルム（以下、単にプローブ付フィルムと称する）の第１の実施形態について、図２の平面図を用いて説明する。図２に示すように、樹脂フィルム面に形成されるカンチレバー構造のプローブは厚さ２０μｍのベリリウム銅薄板を使用し、この銅薄板を厚さ５μｍのポリイミド樹脂フィルムに貼り付けたものをエッチング加工して形成する。

このプローブ付フィルムは垂直プローブ１２と、この垂直プローブ１２を一端側で保持する平行バネ１５と、平行バネ１５を他端側で支持する支持部１４とで形成され、垂直プローブ１２の先端部のみが樹脂フィルム（図示せず）の外にわずか突出している。平行バネ１５の寸法は、例えば図２に示すように１本のバネ幅ａが２０μｍであり、リンク１６の全体幅ｂが０．４〜１ｍｍとする。この例のように、バネ幅が細い場合には平行バネ１５の間の樹脂フィルムには開口部を設けないで樹脂フィルム自身に耐変形強度を持たせるようにし、銅薄板のみを加工して平行バネ１５を補強する構造としてもよい。

図３は垂直プローブの第２の実施形態を示す平面図である。この図においても、特に樹脂フィルムの形状は示していないが、樹脂フィルムは垂直プローブ１２の先端部を除きプローブ構成全体が収まるだけのリボン形状を備えている。平行バネ１５は一端側に垂直プローブ１２を有し、他端側に支持部１４を有する。平行バネ１５は水平方向に対し角度θだけ傾けたリンク構造となっている。これは図１（ｃ）の変形構造の例である。

また、支持部１４には、回路基板１８の接続パッド１９に接触し垂直プローブ１２との間の電気接続部となる端子部１７が湾曲部２２を介して形成されている。また、このプローブ付樹脂フィルムを積層させたときに、積層樹脂フィルムを貫通させて樹脂フィルムの位置決めおよび固定部となる支持棒を通す穴２０が設けられている。この垂直プローブを有する樹脂フィルムを複数枚積層させたものがプローブ組立体である。さらに本実施形態の特長は、平行バネ１５の間の樹脂フィルム開口部に相当する部分に、開口を設ける代わりに逆に銅箔をダミー２１として残し、樹脂フィルムおよび平行バネの耐変形強度を高めるための補強板の役目を果たしていることである。

同様に、支持部１４にも平行バネ２４が設けられており、この平行バネ２４間にもダミー２３を設けることによって補強板の役目を果たしている。また、支持部１４にも平行バネ２４を設けたことによって、回路基板１８の接続パッド１９との電気的接続の際に湾曲部２２とともに端子部１６が弾力的に変形し、電気的接続を容易にしている。尚本発明に係る垂直プローブの第２の実施形態を示す図３に示す２６を樹脂・プローブ複合体とする（回路基板１８、接続パッド１９を除く）。２７は配線部である。２８は入力部である。

図４は樹脂・プローブ複合体テープ組立の右半分を示す。図４において、図３に示す樹脂・プローブ複合体テープ２６と概略等しい樹脂・プローブ複合体テープ２６−１、樹脂・プローブ複合体テープ２６−２、樹脂・メタル複合体テープ２６−３・・・・、樹脂・プローブ複合体テープ２６−Ｎが配置されている。夫々の樹脂・プローブ複合体テープの平行バネ１５−１、１５−２、１５−３、・・・１５−Ｎは高さ方向と横方向に変位した状態で配置されている。また図３に示す高さｈに対応してｈ−１、ｈ−２、ｈ−３、ｈ−Ｎの高さが図４の樹脂・プローブ複合体テープのそれぞれに対応している。同様に配線部２７−１、２７−２、２７−３、２７−Ｎは長さが異なるが回路基板１８の電極と端子が圧着接続している。その電極間の距離はＳである。湾曲部２２は圧着力を均一にするために設けられたばねである。端子部１７の高さをそれぞれＶ−１、Ｖ−２、Ｖ−３、Ｖ−Ｎとする。端子部１７の高さが異なるのは回路基板１８の電極に端子部１７−１、１７−２、１７−３、・・・１７−Ｎが電気接続されるためである。

図４において、高さ方向に平行バネ１５−１、平行バネ１５−２、１５−３、１５−Ｎがそれぞれが異なる空間に配置していることによって、平行バネ１５−１、１５−２、１５−Ｎの長さｌ及び幅ｂの選択の自由度がパッドピッチに関係なく大きくなる。

入力部２８−１、入力部２８−２、入力部２８−３、・・・入力部２８−Ｎは図４に示すようにｉｍａｘの間隔で配置されている。

図４において、平行バネ１５−１、平行バネ１５−２、平行バネ１５−３、平行バネ１５−Ｎは同一寸法で、入力部２８−１、入力部２８−２、入力部２８−３、・・・入力部２８−Ｎに同一の接触力が作用すると同一の変形が平行バネ１５−１、平行バネ１５−２、平行バネ１５−３、平行バネ１５−Ｎに生ずる。

図５は組立単位の樹脂・プローブ複合体テープ組立である。図５−▲１▼は樹脂・プローブ複合体テープ組立▲１▼である。図５において樹脂・プローブ複合体テープ組立の右半分は右側に、樹脂・プローブ複合体テープ組立の右半分と左右対称の樹脂・プローブ複合体テープ組立の左半分が配置されている。樹脂フィルム２５は共通部品である。左右全ての入力部２８−１▲１▼、入力部２８−２▲１▼、入力部２８−３▲１▼、・・・入力部２８−Ｎ▲１▼の中心間距離はｉｍａｘで同じである。図５の▲２▼、▲３▼、▲４▼についても同様に２８−１、２８−２・・の配列である。

樹脂・プローブ複合体テープ組立の右半分は右側に、樹脂・プローブ複合体テープ組立の右半分と左右対称の樹脂・プローブ複合体テープ組立の左半分が配置されている。これは両側に配線される配線の数をほぼ同数にする為である。

同様に樹脂・プローブ複合体テープ組立▲２▼、樹脂・プローブ複合体テープ組立▲３▼がある。
図５−▲１▼と図５−▲２▼、図５−▲３▼の関係は図５−▲１▼の入力部２８−１を基準に図５−▲２▼の入力部２８−１はｒ右方向に移動した位置、図５の入力部２８−１は２ｒ移動した位置にある。穴２０は同一線上にある。左右において端子部１７−１、端子部１７−２、端子部１７−３、端子部１７−Ｎは接続パッド１９と適切に対向する位置にある。配線部２７−１、配線部２７−２、配線部２７−３、配線部２７−Ｎの長さは上記接続パッド１９と端子部１７−１、端子部１７−２、端子部１７−３、端子部１７−Ｎが対向するよう長さになっている。

図５−▲１▼、図５−▲２▼、図５−▲３▼、図５−▲４▼において穴２０は中心線から左右とも等しい寸法位置にある。

図６は樹脂・プローブ複合体テープ組立の積層図である。図６の▲１▼と図５の▲１▼は同一部品を示す。図６に示す様に挿入棒２９が穴２０に挿入され圧入固定される。

図７（ａ）は垂直プローブ１２最大板幅ｉｍａｘを求める説明図である。
図７（ａ）は垂直プローブ１２を格子状に設けられたウェハパッド３０に対してθ°だけ傾けて配置した場合を示す。格子点の１−１，１−２…・２−３，２−４
はウェハパッド３０の位置を示す。

図７（ａ）おいてウェハパッド３０の格子ピッチをＰ、垂直プローブの線幅ｉが占有するウェハパッド３０の格子ピッチ数をｎとすると、θについてＴａｎθ＝Ｐ／（ｎ×Ｐ）の関係が成り立つ。この時ウェハパッド３０の格子点１−４，２−１については同一線上に並ぶ。そのピッチがｉｍａｘであり、ｉｍａｘ＝（（ｎ×Ｐ）＾２＋Ｐ＾２）＾０．５で求められる。ｉｍａｘは図５−▲１▼樹脂・プローブ複合体テープ組立で示したｉｍａｘと同一寸法である。垂直プローブ１２の線幅ｉはｉ＜ｉｍａｘであれば良いので、Ｐに比べて充分大きい値を取ることができる。このことは垂直プローブ１２の高さｈが大きくなった場合でも、座屈に強い構造体が作成可能であることを意味している。

また、θ°傾けた状態での格子点１−３，１−４間のｙ方向位相差をＫｓとするとＫｓ＝Ｐ×ｓｉｎθで求められる。Ｋｓは図５の樹脂・プローブ複合体テープ組立を積層する
際のピッチと同一である。

同様に、θ°傾けた状態での格子点１−３，１−４間のｘ方向位相差をｒとするとｒ＝Ｐ×ｃｏｓθで求められる。ｒは図５の樹脂・プローブ複合体テープ組立で示したｒと同一寸法である。

図７（ｂ）は図７（ａ）の模式図を立体的に見た立体図である。図７−（ｂ）の垂直プローブ１２と図７（ａ）の垂直プローブ１２は同一部品である。

図９はパッド配列とピン積層体の配列との相対関係位置を示す図である。
先ず図面の記号を下記に示す。
Ｐ：格子ピッチ（ウェハパッド３０配列ピッチ） ｉ：占有可能なピン幅
ｉｍａｘ：樹脂・プローブ複合体テープ２６上の入力部２８のピッチ
ｎ：ｉｍａｘの占有格子ピッチ数
ｔ_ｆ：フィルム厚 ｔ_ｃ：ピン厚
ｋ_Ｓ：樹脂・プローブ複合体テープ２６間のピッチ
ｒ：隣接する樹脂・プローブ複合体テープ２６入力部２８のシフトのピッチ幅。

図９にて点線で示された格子の格子点の １−１，１−２…・３−３、３−４はＬＳＩのパッドの位置を示す、図の上部の平行な横線はプローブピンが形成された素子テープを積層したもので、素子テープの厚みがＫｓである。図でエリアアレイの配列は１−１から３−４のマトリックスで２０個のパッドで１個のＬＳＩを示している。ＬＳＩはウェーハ全面に作られているので図面には省かれているがアレイは前後左右、ウエーハ面に点在している。

図５における２８−１▲１▼は図９の１−４と同一である。
図５における入力部と図９における座標番号を次の表で表す。

プローブピンとエリアアレイ配列パッドを接触させる時に、図９の如く両者の相対関係位置を角度θだけ傾けて接触させるのが技術的ポイントでありこの方式の特徴である。この角度θはパッドの配列ピッチをＰとしｉの占有格子ピッチ数をｎとすると Ｔａｎθ＝Ｐ／ｎ×Ｐ で決められる。その他の数値も以下の式で算出出来る。
ｉ ｍａｘ＝（（ｎ×Ｐ）＾２＋Ｐ＾２）＾０．５ ｒ＝Ｐ×ｃｏｓθ

垂直プローブの第２の実施形態を樹脂フィルム２５上に複数枚配置したものである。垂直プローブ１２の高さｈを変えて階層構造を取り、横にシフトして配置することによって、平行バネ１５の形状、機能を損なうことなく複数のプローブが配置可能である。樹脂フィルム２５はｘ方向、ｙ方向の長さに理論上制約が無いので、平行バネ１５のバネ幅ａ、リンク１６の全体幅ｂ、リンク１６の長さｌは自由に設定できる。またチップ２６上のウェハパッド２７の間隔ｉｍａｘに比べて回路基板１８の接続パッド１９の間隔Ｐ’を十分大きく取ることが可能である。
図１０は、図９に示すようにパッド配列とピン積層体の配列との相対関係位置を決めた状態で作製されたプローブ組立体の外観構成を示す斜視図である。この図から明らかなように、各プローブの端子は格子状に配列されたパッドに対応するように配列される。
図１１は、第２の実施の形態の変更例として、プローブ組立体をＰＣボードに固定するプローブ組立体保持機構の構成を示す図である。この図において、図１１（ａ）はプローブ組立体をプローブ組立体保持機構によりＰＣボードに固定する状態を示す分解斜視図である。図１１（ｂ）はプローブ組立体をプローブ組立体保持機構によりＰＣボードに固定する状態を示す平面図である。図１１（ｃ）はプローブ組立体をプローブ組立体保持機構によりＰＣボードに固定する状態を示す側面図である。プローブ組立体を構成する各プローブは、それぞれの先端部の端子がＰＣボードのほぼ中央部に載置されたチップの対応するパッドに接触するように設定されている。またこの第２の実施の形態の変更例では、各プローブは、それぞれの基端部が円弧状に広げられ、基端部の端子が先端部の端子に比べて端子と端子との間隔が広くなるように設定されている。これによりチップ上で高密度に配列されたパッドからの信号を回路検査装置などの検査回路へ取り出す配線を簡易に行うことができる。なお、図１１（ａ）に示されるように、円弧状に広げられた各プローブの基端部はガイドによって保持され位置が規制されるようになっている。
図１２は、図１１に示されたプローブ組立体保持機構において、プローブの先端部の端子とチップの対応するパッドとの接触部分、およびプローブの円弧状に広げられた基端部の構成をより詳細に示す図である。この図において、図１２（ａ）はプローブ組立体とプローブ組立体保持機構との配置関係を一部破断して示す分解斜視図である。図１２（ｂ）はプローブの先端部の端子とチップの対応するパッドとの接触部分を拡大して示す斜視図である。図１２（ｃ）はプローブの円弧状に広げられた基端部を拡大して示す斜視図である。これらの図に示されているように、各プローブは、それぞれの先端部の端子が高密度に配置されたチップのパッドに接触する一方、それぞれの基端部は所定の間隔が開くように円弧状に広げられていることがわかる。これによりチップ上で高密度に配列されたパッドからの信号を回路検査装置などの検査回路へ取り出す配線を簡易に行うことができる。

現在のスプリングピン方式のプローブカードでは実現不可能と言われている１２０μｍピッチのプローブカードを製品化したことにより、プローブピン・テープ積層方式の新型プローブカードが市場に提供され、ＬＳＩメーカーは前工程完了直後にウエーハレベルでＬＳＩ検査を実施出来ることになる。これによって、
（１）開発部門にはウエーハレベルで機能テストが可能になることで開発時間の短縮、開発コストの低減という大きなメリットを、また
（２）製造部門には工程の合理化、ＬＳＩ不良の早期発見による良品率アップなど生産性向上につながる大きなメリットを提供することが出来る。

本発明に係る垂直プローブの動きを示す説明図である。 本発明に係る垂直プローブの第１の実施形態を示す平面図である。 本発明に係る垂直プローブの第２の実施形態を示す平面図である。 樹脂・プローブ複合体テープ組立の右半分を示す正面図である。 樹脂・プローブ複合体テープ組立を組立単位で示す正面図である。 複数の樹脂・プローブ複合体テープ組立を積層して配置した状態を示す斜視図である。 垂直プローブの最大板幅ｉｍａｘを求めるための説明図である。 図７においてプローブの端子とチップのパッドとの接触部分を拡大して示す部分拡大斜視図である。 パッド配列とピン積層体の配列との相対関係位置を示す図である。 図９に示すパッド配列とピン積層体の配列との相対関係位置を決めた状態で作製されたプローブ組立体の外観構成を示す斜視図である。 第２の実施の形態の変更例として、プローブ組立体をＰＣボードに固定するプローブ組立体保持機構の構成を示す図である。

符号の説明

１１ カンチレバー
１２ 垂直プローブ
１３ パッド部
１４ 支持部
１５ 平行バネ
１６ リンク
１７ 端子部
１８ 回路基板
１９ 接続パッド
２０ 穴
２１ ダミー
２２ 湾曲部
２３ ダミー
２４ 平行バネ
２５ 樹脂フィルム
２６ 樹脂・プローブ複合体テープ
２７ 配線部
２８ 入力部
２９ 挿入棒
３０ ウェハパッド
３１ 絶縁性接着剤

Claims (16)

1. 銅箔が接着された樹脂フィルムを使用し、前記銅箔をエッチング加工して樹脂フィルム上に垂直プローブを含む導電部を形成し、この垂直プローブ付の樹脂フィルムを複数枚積層し半導体チップの電極パッドに前記垂直プローブの先端部を一括接触させて半導体チップの回路検査を行うためのプローブ組立体において、前記垂直プローブを含む導電部が平行バネ構造を有する平行四辺形のリンク機構を形成しているプローブの平行バネ構造がｘｙｚ軸のｘ方向及びｚ方向にシフトするプローブを複数配置し該複数のプローブ群とｘ方向に順次同量シフトした第２、第３、第４等のプローブ群有する組立単位の樹脂・プローブ複合体テープ組立を適切な間隔で積層することにより所望の格子配列の電気接続入力部を有することを特徴とするプローブ組立体。
2. 前記平行バネ構造を有する平行四辺形のリンク機構は一端側に前記垂直プローブを有し、他端側を支持部として水平方向に延びるカンチレバー構造であることを特徴とする請求項１記載のプローブ組立体。
3. 前記平行バネが曲げ変形されたリンク機構であることを特徴とする請求項１記載のプローブ組立体。
4. 前記平行バネの間の樹脂フィルムに開口部が設けられていることを特徴とする請求項１記載のプローブ組立体。
5. 前記平行バネの間の樹脂フィルムに開口部が設けられていないことを特徴とする請求項１記載のプローブ組立体。
6. 前記垂直プローブとの間をリンク機構および導電部を介して接続するとともに回路基板の接続パッドと接触する端子部を備えたことを特徴とするプローブ組立体。
7. 前記端子部はプローブ付樹脂フィルムを積層した時にそれぞれの配置位置が等ピッチでずれる様に各樹脂フィルムに形成されていることを特徴とする請求項６記載のプローブ組立体。
8. 前記端子部近傍の導電部には湾曲部が設けられていることを特徴とする請求項６記載のプローブ組立体。
9. 前記リンク機構および端子部はその近傍に切りこみ部を設け、カンチレバー構造としたことを特徴とする請求項６記載のプローブ組立体。
10. 前記銅箔をエッチングする際、導電部以外の部分も除去せずに残してダミー部を形成し、樹脂フィルムの補強部材としたことを特徴とする請求項１記載のプローブ組立体。
11. 前記導電部とダミー部との間の樹脂フィルム面に絶縁性接着剤を充填したことを特徴とする請求項１０記載のプローブ組立体。
12. 樹脂・プローブ複合体テープ組立は、ウエハ上のチップの格子状パッドの配列に対してプローブの端子が所定の角度を有して配置されていることを特徴とする請求項１記載のプローブ組立体。
13. 樹脂・プローブ複合体テープ組立は、配線部が左右両側にほぼ同数になるように左右対称に配置されていることを特徴とする請求項１記載のプローブ組立体。
14. 平行バネの支持部に相当する部分を絶縁性接着剤にて充填することを特徴とする請求項１記載のプローブ組立体。
15. プローブ組立体を構成する各プローブは、それぞれの先端部の端子がＰＣボードのほぼ中央部に載置されたチップの対応するパッドに接触するように設定される一方、各プローブは、それぞれの基端部が円弧状に広げられ、基端部の端子が先端部の端子に比べて端子と端子との間隔が広くなるように設定されていることを特徴とする請求項１記載のプローブ組立体。
16. 円弧状に広げられた各プローブの基端部はガイドによって保持され位置が規制されるようになっていることを特徴とする請求項１５記載のプローブ組立体。

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