JP2008122140A - 固体撮像素子の検査用プローブカード - Google Patents

Abstract

【課題】複数のＣＣＤセンサの検査を迅速かつ効率的に行う。
【解決手段】プローブカード１１の回路基板２１には、複数の開口部２１ａが形成される。回路基板２１の下面には、多数の垂直型のプローブピン２０が接合される。回路基板２１の下面には、ガイド基板２２が設けられ、ガイド基板２２の各ガイド孔２２ａに各プローブピン２０が挿入される。ガイド基板２２は、透明のガラス基板により形成されている。検査時には、テストヘッドから発光された検査用の光が回路基板２１の開口部２１ａを通過し、ガイド基板２２を透過して、基板Ｗの複数のＣＣＤセンサＳに照射される。この場合、検査用の光を妨げることなく、多数のプローブピン２０を狭ピッチで配置できるので、基板Ｗ上の隣り合うＣＣＤセンサＳの検査を同時に行うことができる。
【選択図】図７

Description

本発明は、基板上に形成された複数の固体撮像素子の動作を検査する検査用プローブカードに関する。

例えば図１０に示すようにＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの固体撮像素子Ｓは、一枚の基板Ｗ上に縦横に多数並べられて形成されている。この基板Ｗの固体撮像素子Ｓの検査は、通常検査装置を用いて行われ、各固体撮像素子Ｓの中央の画素エリアＡに検査用の光を照射し、その画素エリアＡの周囲の電極パッドＰから出力信号を検出することにより行われている。

上述の検査装置は、従来より検査時に固体撮像素子の電極パッドＰに接触する複数対のカンチレバー型のプローブピンと、それらのプローブピンを支持し出力信号を得る回路基板を備えている。回路基板には、上方から照射される検査用の光を下方の固体撮像素子側に通過させるための開口部が形成されている（特許文献１参照）。そして、検査時には、回路基板の開口部を固体撮像素子の上方に位置させ、固体撮像素子の開口部を遮らないようにカンチレバー型のプローブピンを固体撮像素子の外側から電極パッドに接触させる。この状態で、回路基板の開口部を通じて固体撮像素子の画素エリアに検査用の光を照射し、プローブピンから電極パッドの出力信号を検出している。

特開２００５−４４８５３号公報 特開２００６−１７９６０１号公報

ところで、固体撮像素子の検査を迅速かつ効率的に行うには、基板上の複数個の固体撮像素子を同時に検査する必要がある。しかしながら、上述の従来の検査装置では、水平方向或いは斜め方向に延びるカンチレバー型のプローブピンを各固体撮像素子の外側から電極パッドに接触させるため、そのプローブピンにより隣りにある固体撮像素子への検査用の光の到達を遮ることになり、互いに近接する固体撮像素子の検査を同時に行うことができない。このため、例えば特開２０００−１７９６０１号（特許文献２）の第４図に示すように、縦横に並べられた固体撮像素子の検査において、斜めの一個飛び或いは桂馬飛び（一つ横にずれ２つ縦にずれた位置）の間隔のものを同時に検査していた。このような場合、基板の総ての固体撮像素子を検査するには、多数回の複雑な順番の検査が必要になり、検査に時間がかかり、検査効率も非常に悪かった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、固体撮像素子の検査を迅速かつ効率的に行うことをその目的とする。

上記目的を達成するための本発明は、基板に形成された複数の固体撮像素子の動作を検査するための検査用プローブカードであって、基板に対して垂直に向けて配置され、当該垂直方向に弾性を有し、検査時に下端部を固体撮像素子に接触させる複数の垂直型のプローブピンと、前記複数の垂直型のプローブピンの上端部が下面に電気的に接続され、当該垂直型のプローブピンを通じて前記固体撮像素子との間で検査用の電気信号を授受する回路基板と、前記回路基板の下面側に設けられ、前記垂直型のプローブピンを挿通させてガイドするガイド基板と、を有し、前記ガイド基板には、垂直方向に貫通する複数のガイド孔が形成され、当該各ガイド孔に前記垂直型のプローブピンが挿通され、前記垂直型のプローブピンの下端部は前記ガイド基板の下方に突出しており、前記回路基板には、上方から発光される検査用の光が通過する複数の開口部が形成され、前記ガイド基板は、前記検査用の光を透過する透明体により形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、垂直型のプローブピンを用いるので、隣の固体撮像素子に照射される検査用の光を遮ることなく、プローブピンを狭小な間隔で配置できる。また、垂直型のプローブピンを挿通させるために必要なガイド基板を透明体により形成するので、このガイド基板により検査用の光を遮ることも防止できる。この結果、隣り合う固体撮像素子の検査を同時に行うことが可能になり、一枚の基板の複数の固体撮像素子に対する検査回数を減らし、その検査順を単純化することができる。したがって、固体撮像素子の検査を迅速かつ効率的に行うことができる。また、ガイド基板に回路基板のような複数の開口部を形成せず、ガイド基板を透明体にして検査用の光を透過させたので、ガイド基板の強度が高く維持され、その分ガイド基板に多数の狭小のガイド孔を形成できる。この結果、狭小の間隔でより多くのプローブピンを配置することができ、これにより一度により多くの固体撮像素子の検査を行うことができる。

前記ガイド基板は、ガラスにより形成されていてもよい。

前記回路基板の複数の開口部は、平面から見て全体が方形になるように縦横に並べて形成され、前記ガイド基板のガイド孔は、平面から見て前記各開口部の周囲にそれぞれ形成されていてもよい。

本発明によれば、固体撮像素子の検査を迅速かつ効率的に行うことができる。

以下、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかる検査用プローブカードが搭載された検査装置１の構成の概略を示す模式図である。

検査装置１は、例えば図１０に示したように基板Ｗ上に縦横に並べて形成された多数の固体撮像素子、例えばＣＣＤセンサＳの動作を検査するものである。各ＣＣＤセンサＳは、例えば中央に方形の画素エリアＡを有し、その画素エリアＡの外周には、複数の電極パッドＰが形成されている。

検査装置１は、例えば図１に示すようにテストヘッド１０と、本実施の形態にかかるプローブカード１１と、基板Ｗを載置する載置台１２を有している。

例えばテストヘッド１０は、下面に検査用の光源を備え、当該光源から下方に向けて検査用の光を照射できる。

プローブカード１１は、例えばテストヘッド１０の下面側に設けられている。プローブカード１１は、例えば検査時にＣＣＤセンサＳに接触させる複数の垂直型のプローブピン２０と、プローブピン２０を介してＣＣＤセンサＳとの間で検査用の電気信号を授受する回路基板２１と、プローブピン２０を挿通させてガイドするガイド基板２２を備えている。

回路基板２１は、例えばプローブカード１１の最上部に設けられている。回路基板２１は、例えば図２に示すように円盤状に形成されている。回路基板２１には、内部に所定の電気回路が形成されている。回路基板２１には、例えば垂直方向に貫通する多数の開口部２１ａが形成されている。開口部２１ａは、例えば載置台１２に載置される基板Ｗの各ＣＣＤセンサＳの画素エリアＡの位置に対応するように、平面から見て縦横に等間隔に並べられて形成されている。本実施の形態では、開口部２１ａは、例えばＣＣＤセンサＳと同じ縦横に同数の６個ずつ並べて形成されている。各開口部２１ａは、例えば平面から見て四角形状に形成されている。テストヘッド１０から照射される検査用の光は、これらの開口部２１ａを通って回路基板２１を通過できる。

ガイド基板２２は、図１に示すように回路基板２１の下面に取り付けられている。ガイド基板２２は、例えば基板Ｗ及び回路基板２１と熱膨張率が同程度の透明体としてのガラス基板からなり、図３に示すように円盤状に形成されている。ガイド基板２２には、例えば垂直方向に貫通する多数のガイド孔２２ａが形成されている。ガイド孔２２ａは、例えば載置台１２に載置される基板Ｗの各ＣＣＤセンサＳの各電極パッドＰの位置に対応するように形成されている。例えばガイド孔２２ａは、図３及び図４に示すように回路基板２１の各開口部２１ａを上方からガイド基板２２に投射した領域（図３、４の点線領域２１ａ）の周囲に形成されている。各ガイド孔２２ａは、例えば平面から見て四角形状に形成されている。

プローブピン２０は、図５に示すように垂直型のものであり、例えば垂直に向けて配置され、垂直方向に弾性を備えている。各プローブピン２０は、例えば上端部が回路基板２１の下面端子２１ｂに接合され、ガイド基板２２の各ガイド孔２２ａ内に挿入されている。

プローブピン２０は、例えば下端の接触部３０と、その接触部３０の上部に接続されたガイド部３１と、そのガイド部３１と回路基板２１との間を接続するばね部３２を備えている。

ばね部３２は、例えば垂直方向に連続する帯状の波型形状を有し、垂直方向に伸縮自在である。ガイド部３１は、例えば略方形の平板形状を有し、ガイド孔２２ａの径よりも僅かに小さく形成されている。このガイド部３１により、プローブピン２０は、ガイド孔２２ａに沿って上下方向に伸縮する。接触部３０は、先端が細くなっており、ガイド基板２２の下面から下方に突出している。

載置台１２は、例えば水平方向の直交する２方向と上下方向に移動自在であり、載置台１２に載置された基板Ｗを三次元移動させることができる。

次に、以上のように構成された検査装置１の検査プロセスについて説明する。先ず、基板Ｗが載置台１２上に載置される。次に載置台１２が移動して、例えば図６に示すように基板Ｗの各ＣＣＤセンサＳの画像エリアＡが、対応する回路基板２１の開口部２１ａの下方の位置に移動される。その後、図７に示すように載置台１２により基板Ｗが上昇され、基板Ｗがプローブカード１１のプローブピン２０に押し付けられる。このとき、基板Ｗの例えば総てのＣＣＤセンサＳの各電極パッドＰがプローブピン２０に接触する。各電極パッドＰがプローブピン２０に接触すると、例えばテストヘッド１０から検査用の光が発光され、当該光は、回路基板２１の開口部２１ａを通り、透明のガイド基板２２を透過して、各ＣＣＤセンサＳの画素エリアＡに照射される。画像エリアＡに光が照射されると、電極パッドＰから電気信号である画像信号が出力され、プローブピン２０を通じて回路基板２１に送られる。例えばこの画像信号は図示しない制御部により解析され、各ＣＣＤセンサＳの動作が検査される。

以上の実施の形態によれば、垂直型のプローブピン２０を用い、そのプローブピン２０が挿通されるガイド基板２２を透明なガラス基板により形成している。こうすることにより、上方からの検査用の光を遮断することなく、狭小な間隔で多数のプローブピン２０を配置することができる。この結果、隣り合うＣＣＤセンサＳの検査を同時に行うことができ、一枚の基板Ｗの多数のＣＣＤセンサＳの検査を短時間で効率的に行うことができる。

また、上記実施の形態では、ガイド基板２２に回路基板２１のような開口部を形成せず、透明なガラスを用いて検査用の光を透過させたので、ガイド基板２２の強度を高く維持でき、ガイド基板２２により多くの狭小のガイド孔２２ａを形成できる。この結果、プローブカード１１に多数の垂直型のプローブピン２０を配置し、一度により多くのＣＣＤセンサＳの検査を行うことができる。

また、上記実施の形態では、透明なガイド基板２２として、基板Ｗと熱膨張率が同程度のガラス基板を用いたので、検査装置１内の温度変動により基板Ｗが熱膨縮しても、ガイド基板２２もそれに追従して熱膨縮し、プローブピン２０の位置ずれを防止できる。

なお、ガラスのガイド基板２２にガイド孔２２ａを開ける方法として、次の方法を用いてもよい。例えば、先ず、上面が開口した容器内に、ガラス基板を収容する。次にピン立て基板の複数の孔にピンを立設し、そのピン立て基板を、複数のピンが容器内のガラス基板側に向くようにガラス基板に対向配置する。その後、容器内のガラス基板を加熱し、ガラス基板を溶融させる。溶融したガラス基板にピン立て基板を近づけて、ピン立て基板のピンをガラス基板内に挿入する。ピンがガラス基板に挿入された状態で、容器内のガラス基板を冷却しガラス基板を固化する。その後、ガラス基板を容器から取り出し、ガラス基板に挿入されているピンを取り除いて、ガラス基板にガイド孔２２ａを形成する。この方法において、ピン立て基板の複数の孔は、エッチング技術を用いて形成してもよい。また、ガラス基板に挿入されたピンの除去は、王水により金属製のピンを溶かすことによって行ってもよい。以上の方法を用いることにより、ガイド基板２２に狭ピッチで高い位置精度のガイド孔２２ａを形成できる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に相到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば以上の実施の形態において、基板Ｗを複数の方形の領域に区画し、その領域毎に順にＣＣＤセンサＳの検査を行うようにしてもよい。

例えば基板Ｗに６×６の３６個のＣＣＤセンサＳが形成され、図８に示すように回路基板２１に縦横同数の３×３の９個の開口部２１ａが形成されている。ガイド基板２２には、それらの各開口部２１ａに対応するガイド孔２２ａ（図８中に点線で示す）が形成されている。各ガイド孔２２ａには、プローブピン２０が挿入されている。この場合、図９に示すように基板Ｗの１／４の正方形の領域Ｒ内にあるＣＣＤセンサＳが同時に検査され、その検査領域Ｒが例えば３回ずらされることにより基板Ｗの全面のＣＣＤセンサＳが検査される。かかる場合も、隣り合うＣＣＤセンサＳの検査を同時に行うことができるので、従来に比べてＣＣＤセンサＳの検査を迅速かつ効率的に行うことができる。また、開口部２１ａが、平面から見て縦横に全体で方形（検査領域Ｒ）になるように並べて形成されるので、基板Ｗの単純な水平移動で総てのＣＣＤセンサＳを漏れなく検査することができる。なお、この例において、複数の開口部２１ａは、全体の検査領域Ｒが方形になるように配置されていれば、縦横の数が異なって全体の検査領域Ｒが長方形になっていてもよい。

以上の実施の形態で記載したプローブピン２０や回路基板２１の開口部２１ａの配置は、検査されるＣＣＤセンサＳの配置により適宜選択できる。また、プローブピン２０の形状は、上下方向に伸縮する垂直型のものであれば、他の形状のものであってもよい。また、ガイド基板２２のガイド孔２２ａの形状は、方形に限られず他の形状であってもよい。また、ガイド基板２２は、ガラス基板でなくても、アクリルなどの他の透明体であってもよい。さらに、ガイド基板２２は、プローブピン２０を挿通させるだけでなく、プローブピン２０を支持するものであってもよい。また本発明は、ＣＣＤセンサに限られず、ＣＭＯＳセンサなどの他の固体撮像素子を検査するものにも適用できる。

本発明は、基板の多数の固体撮像素子の検査を迅速かつ効率的に行う際に有用である。

検査装置の構成の概略を示す模式図である。 回路基板の平面図である。 ガイド基板の平面図である。 ガイド基板の一部の拡大図である。 回路基板に取り付けられ、ガイド基板に挿通されたプローブピンを示す回路基板とガイド基板の縦断面図である。 開口部の下方にＣＣＤセンサの画素エリアを移動させた状態を示す模式図である。 ＣＣＤセンサの電極パッドをプローブピンに接触させた状態を示す模式図である。 ３×３個の開口部を形成した回路基板の平面図である。 基板の１／４の方形の検査領域を示す基板の平面図である。 一枚の基板に形成された多数の固体撮像素子を示す基板の平面図である。

符号の説明

１ 検査装置
１１ プローブカード
２０ プローブピン
２１ 回路基板
２１ａ 開口部
２２ ガイド基板
２２ａ ガイド孔
Ｓ ＣＣＤセンサ
Ａ 画素エリア
Ｐ 電極パッド
Ｗ 基板

Claims (3)

1. 基板に形成された複数の固体撮像素子の動作を検査するための検査用プローブカードであって、
   基板に対して垂直に向けて配置され、当該垂直方向に弾性を有し、検査時に下端部を固体撮像素子に接触させる複数の垂直型のプローブピンと、
   前記複数の垂直型のプローブピンの上端部が下面に電気的に接続され、当該垂直型のプローブピンを通じて前記固体撮像素子との間で検査用の電気信号を授受する回路基板と、
   前記回路基板の下面側に設けられ、前記垂直型のプローブピンを挿通させてガイドするガイド基板と、を有し、
   前記ガイド基板には、垂直方向に貫通する複数のガイド孔が形成され、当該各ガイド孔に前記垂直型のプローブピンが挿通され、前記垂直型のプローブピンの下端部は前記ガイド基板の下方に突出しており、
   前記回路基板には、上方から発光される検査用の光が通過する複数の開口部が形成され、
   前記ガイド基板は、前記検査用の光を透過する透明体により形成されていることを特徴とする、固体撮像素子の検査用プローブカード。
2. 前記ガイド基板は、ガラスにより形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の固体撮像素子の検査用プローブカード。
3. 前記回路基板の複数の開口部は、平面から見て縦横に全体が方形になるように並べて形成され、
   前記ガイド基板のガイド孔は、平面から見て前記各開口部の周囲にそれぞれ形成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の検査用プローブカード。

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