JP2008185420A

JP2008185420A - 試験装置およびプローブカード

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Abstract

【課題】プローブカードの寸法を変えることなく接続できる信号伝送路数を増加させる。
【解決手段】被試験デバイス２００との間で信号を受け渡しするテストヘッド本体１３０と、被試験デバイス２００を載置するプローバ１１０と、テストヘッド本体１３０およびプローバ１１０の間に設けられるプローブカード３００とを備え、プローブカード３００は、プローバ１１０と対向する面に設けられ、被試験デバイス２００の端子と電気的に接続される複数のプローブピン３２０と、テストヘッド本体１３０と対向する面に設けられ、テストヘッド本体１３０側のスプリングピン１２９と電気的に接続され、且つプローブピン３２０と電気的に接続される複数のテストヘッド側のパッド３３０と、プローバ１１０と対向する面に設けられ、プローブピン３２０と電気的に接続されるプローバ側のパッド３４０とを有する。
【選択図】図５

Description

本発明は、試験装置およびプローブカードに関する。より詳細には、接続端子を有するウェハ等を被試験デバイスとして試験を実行する試験装置と、それに装備されるプローブカードとに関する。

半導体回路または半導体素子等の被試験デバイスをウェハ状態のまま試験するウェハ試験においては、ウェハ上の微細な接続端子に対して電気的に接続を形成する目的で、プローブカードと呼ばれる部品が用いられる。プローブカードは、被試験デバイスおよび試験装置の間に介在して、両者の電気的な接続を形成する。

プローブカードは、被試験デバイスの微小な接続端子に当接して電気的な接続を形成するプローブピンを備える。また、半導体試験装置側に設けられたスプリングピンに当接するパッド等を備える。これにより、コネクタ等の脱着または挿抜の手間をかけることなく、試験装置に対する電気的接続を形成できる。

また、多くの試験装置において、プローブカードは交換できる構造で装着される。また１台の試験装置に対して、被試験デバイスの仕様に応じた多種のプローブカードが用意される。これにより、ひとつの試験装置において種々の被試験デバイスを試験できる。

下記の特許文献１には、プローブカードを使用してウェハ試験を実行できる試験装置において、試験装置自体の自己診断機能を実装したプローブカードを提供することが記載される。これにより、小型で交換の容易なプローブカードを利用して、試験装置の機能を充実させることが提案される。

また、下記の特許文献２には、寸法の異なるプローブカードを装着できる試験装置が記載される。これにより、装備できるプローブカードの種類が増え、試験装置の利用範囲が一層拡大される。
特開平０８−３０６７５０号公報特開平０９−２９８２２３号公報

被試験デバイスの高機能化に伴って、被試験デバイスであるウェハ上に形成される接続端子の数も増加の一途を辿っている。また、試験装置自体も高性能・高機能化して、複数種類の試験を同時に実行することもできるようになった。このため、試験装置の側からも、被試験デバイスに対する信号の伝搬経路を多数用いて、試験のスループットを向上させたいという要求がある。

被試験デバイスの接続端子数が増加した場合、プローブカードに装着されるプローブピンの数も増加する。プローブピン自体は微細な部品であり、プローブカードの寸法も被試験デバイスひとつの大きさに比較すれば十分に大きい。従って、接続端子の数が増加した場合でも、プローブピンを増加させることにより被試験デバイスに対する接続を確保することはできる。

しかしながら、プローブカードおよび試験装置の間に接続については、スペースの確保が難しくなりつつある。即ち、試験装置およびプローブカードの接続に広く用いられるスプリングピンは、伸張方向に付勢されて、パッドに当接した場合に短縮される可動構造を有する。このため、スプリングピンにはある程度の太さが求められる。

また、スプリングピンは、針状または棒状のピンを平坦なパッドに当接させる構造を有して、試験装置の使用に応じてパッドに当接と離間を繰り返す。このため、パッドの広さは、スプリングピンの太さに対してある程度の余裕が求められる。

これらの理由により、試験装置およびプローブカード間に形成できる信号伝送経路数には制限があり、試験装置のスループット向上に対してボトルネックとなっている。更に、近年生産が増加している液晶表示デバイスの駆動回路のように接続端子数が著しく多い被試験デバイスに対しては、接続端子数の不足により、高価な専用試験装置を用いる他になかった。

上記課題を解決すべく、本発明の第１の形態として、被試験デバイスを試験する試験装置であって、被試験デバイスとの間で信号を受け渡し、被試験デバイスを試験するテストヘッドと、被試験デバイスを載置するプローバと、テストヘッドとプローバとの間に設けられ、テストヘッドと被試験デバイスとの間で信号を伝送するプローブカードとを備え、テストヘッドは、プローブカードと対向する面に、プローブカードと電気的に接続される複数のテストヘッド側ピンを有し、プローブカードは、プローバと対向する面に設けられ、被試験デバイスの端子と電気的に接続される複数のプローブピンと、テストヘッドと対向する面に設けられ、テストヘッド側ピンと電気的に接続され、且つプローブピンと電気的に接続される複数のテストヘッド側パッドと、プローバと対向する面に設けられ、プローブピンと電気的に接続されるプローバ側パッドとを有し、プローバは、プローブカードと対向する面に設けられ、プローバ側パッドと電気的に接続されるプローバ側接続部と、テストヘッドと、プローバ側接続部との間で信号を伝送する伝送経路とを有する試験装置が提供される。

また、本発明の第２の形態として、被試験デバイスを試験する試験装置において、被試験デバイスとの間で信号を受け渡し、被試験デバイスを試験するテストヘッドと、被試験デバイスを載置するプローバとの間に設けられ、テストヘッドと被試験デバイスとの間で信号を伝送するプローブカードであって、プローバと対向する面に設けられ、被試験デバイスの端子と電気的に接続される複数のプローブピンと、テストヘッドと対向する面に設けられ、テストヘッドに設けられたテストヘッド側ピンと電気的に接続され、且つプローブピンと電気的に接続される複数のテストヘッド側パッドと、プローバと対向する面に設けられ、プローバに設けられたプローバ側接続部と電気的に接続され、プローバ側接続部とテストヘッドとを接続する伝送経路を介してテストヘッドに電気的に接続され、且つプローブピンに電気的に接続されるプローバ側パッドとを備えるプローブカードが提供される。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となり得る。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決に必須であるとは限らない。

図１は、ひとつの実施形態に係る試験装置１００の構成要素を分離して示す断面図である。同図に示すように、試験装置１００は、プローバ１１０、プローブカード３００、パフォーマンスボード１２０およびテストヘッド本体１３０を順次積層して形成される。また、後述するようにプローバ１１０およびパフォーマンスボード１２０を接続するコネクタ付きケーブル４３０も備える。なお、この試験装置１００が稼働する場合、ウェハ等の被試験デバイス２００は、プローバ１１０およびプローブカード３００の間に位置する。

プローバ１１０は、上面に開口１１３を有する筐体１１２にプローバ本体１１４を収容する。プローバ本体１１４の上部にはチャック１１６が装備され、試験を実行する場合に、開口１１３の内側に被試験デバイス２００を保持する。

また、この実施形態では、プローバ１１０は、その内側上部に信号伝送経路４００を有する。信号伝送経路４００は、筐体１１２の上面１１１から、スペーサ４１２を介して吊り下げられた接続基板４１０を含んで形成される。接続基板４１０の一端には、複数のスプリングピン４２１を有するピンモジュール４２０が実装される。また、接続基板４１０の他端には、ケーブルコネクタ４３２が実装される。

これらピンモジュール４２０およびケーブルコネクタ４３２は、接続基板４１０上に形成された配線（不図示）により電気的に相互に接続される。また、ケーブルコネクタ４３２は、多芯ケーブル４３１の両端にケーブルコネクタ４３３、４３５を有するコネクタ付きケーブル４３０の一端が結合される。

プローブカード３００は、プローバ１１０の開口１１３よりも小さな面積を有する基板３１０と、その下面から下方に突出したプローブピン３２０とを有する。プローブピン３２０は、試験の対象となる被試験デバイス２００の構造に応じて仕様および配置が決定される。また、プローブカード３００は、プローバ１１０の開口１１３内に装着され、プローブピン３２０を当接させることにより、被試験デバイス２００に対する電気的接続を形成する。

パフォーマンスボード１２０は、ケース１２２により下面を覆われた基板１２４を有する。基板１２４の上面には、複数のカードコネクタ１２６が実装される。また、ケース１２２の下部には、複数のピンモジュール１２８が装着される。ピンモジュール１２８の各々は、複数のスプリングピン１２９を備える。スプリングピン１２９の各々は、基板１２４上のカードコネクタ１２６のいずれかに、接続ケーブル１２１を介して接続される。なお、パフォーマンスボード１２０は、それ自体に固有の回路１２３を備える場合もある。

また、パフォーマンスボード１２０は、ケース１２２の側面に、ケーブルコネクタ１２５を備える。ケーブルコネクタ１２５は、カードソケット１２６のいずれかに電気的に接続される。また、ケーブルコネクタ１２５には、後述するように、コネクタ付きケーブル４３０の他端が結合される。

テストヘッド本体１３０は、複数のピンエレクトロニクスカード１３４を収容する筐体１３２を有する。ピンエレクトロニクスカード１３４は、それぞれの下端にコネクタ１３６を備え、パフォーマンスボード１２０のカードコネクタ１２６のいずれかに装着される。

このように、プローバ１１０、プローブカード３００、パフォーマンスボード１２０およびテストヘッド本体１３０は、相互に分離することができる部品として提供される。このような構造により、試験装置１００は、被試験デバイス２００の種類、実行すべき試験の内容等に応じて、プローブカード３００、パフォーマンスボード１２０およびピンエレクトロニクスカード１３４を任意に組み合わせて広範な試験を実行できる。また、仕様の異なる被試験デバイス２００の試験も、プローブカード３００等の一部の部品を交換することにより対応できるので、試験装置１００の稼働率を向上させて試験に係るコストを圧縮できる。

ここで、プローバ１１０は、専ら被試験デバイス２００の物理的操作機能を分担して、被試験デバイス２００をチャック１１６上に搬送して保持する。また、試験を実施した後に搬出する。ひとつの被試験デバイス２００の試験が終了した後は、次の被試験デバイスを供給する。

これに対して、テストヘッド本体１３０側は、電子的な試験機能を分担する。テストヘッド本体１３０に装着されたピンエレクトロニクスカード１３４は、それぞれ、実行すべき試験の手順および試験用のデータ等を各々備え、後述するようにパフォーマンスボード１２０およびプローブカード３００を介して、チャック１１６上の被試験デバイス２００と信号をやり取りして試験を実行する。

図２は、試験装置１００における、プローバ１１０の上面１１１のレイアウトを示す図である。同図に示すように、プローバ１１０の上面１１１の中央には、円形の開口１１３が配置される。この図では、プローブカード３００が取り外され、開口１１３の中央にチャック１１６が露出している。

また、チャック１１６の周囲には、放射状に配置された多数のピンモジュール４２０が配置される。ピンモジュール４２０の各々は、それぞれ複数のスプリングピン４２１を有する。スプリングピン４２１の各々は、上方に向かって付勢されつつ、個別に伸縮する。

更に、上面１１１の隅部２ヶ所には、一対のケーブルコネクタ４３２が配置される。なお、この図に示す状態では、ケーブルコネクタ４３２には何も接続されていない。

図３は、試験装置１００におけるプローブカード３００を、プローバ１１０側即ち下方から見上げた様子を示す図である。同図に示すように、プローブカード３００は、円形の基板３１０と、その下面に形成された多数のパッド３４０を備える。また、プローブカード３００の下面中央には、複数のプローブピン３２０が配置される。パッド３４０の各々は平坦な表面を有し、プローブピン３２０のいずれかにそれぞれ接続される。

図４は、プローブカード３００をテストヘッド本体１３０側即ち上方から見下ろした様子を示す図である。同図に示すように、プローブカード３００上面にも、平坦な表面を有する多数のパッド３３０が配置される。ただし、パッド３３０、３４０は表裏で相互に独立しており、各パッド３３０は、プローブピン３２０のいずれかに個別に接続される。

なお、描画の便宜上、これらの図では、同心円状に５列に配列されたパッド３３０、３４０を図示したが、実際のプローブカード３００におけるパッド数はこれよりも遥かに多い。また、配列もこれに限られない。

図５は、試験装置１００の構成要素を相互に組み立てた状態を示す断面図である。同図に示すように、プローバ１１０は、チャック１１６上に被試験デバイス２００を保持する。プローブカード３００は、チャック１１６の直上に装着され、被試験デバイス２００に対して、上方からプローブピン３２０を当接させる。

このとき、ピンモジュール４２０のスプリングピン４２１の各々の上端は、プローブカード３００下面のパッド３４０に当接する。また、プローブカード３００の上面は、プローバ１１０の上面と略同じ高さになる。

パフォーマンスボード１２０およびテストヘッド本体１３０は、相互に結合された状態で、プローブカード３００の上方に搭載される。このとき、ピンモジュール１２８のスプリングピン１２９が、プローブカード３００の上面のパッド３３０に当接する。

更に、コネクタ付きケーブル４３０は、一端をプローバ１１０側のケーブルコネクタ４３２に結合される。コネクタ付きケーブル４３０の他端は、パフォーマンスボード１２０側のケーブルコネクタ１２５に結合される。

図６は、上記のような状態の試験装置１００において形成される信号伝送経路４００を模式的に示す図である。被試験デバイス２００を出発点として説明すると、図中に矢印Ｐにより示すように、被試験デバイス２００およびプローブピン３２０が接することにより被試験デバイス２００およびプローブカード３００の電気的接続が形成される。これにより、被試験デバイス２００の接続端子は、プローブカード３００のパッド３３０、３４０のいずれかに接続される。

プローブカード３００の上面のパッド３３０の各々は、矢印Ａにより示すように、ピンモジュール１２８のスプリングピン１２９を介してパフォーマンスボード１２０に接続される。パフォーマンスボード１２０において、ピンモジュール１２８は、接続ケーブル１２１を介してカードコネクタ１２６のいずれかに接続されるので、これにより、被試験デバイス２００からピンエレクトロニクスカード１３４のいずれかに至る信号伝送経路が形成される。

また、プローブカード３００の下面のパッド３４０は、矢印Ｂにより示すようにピンモジュール４２０に接続され、更に、接続基板４１０上の配線（不図示）を介してケーブルコネクタ４３２に接続される。ケーブルコネクタ４３２は、矢印Ｃ、Ｄにより示すように、コネクタ付きケーブル４３０を介してパフォーマンスボード１２０側のケーブルコネクタ１２５に接続される。ケーブルコネクタ１２５は、接続ケーブル１２７を介してカードコネクタ１２６のいずれかに接続される。これらにより、被試験デバイス２００からピンエレクトロニクスカード１３４のいずれかに至る、もうひとつの信号伝送経路が形成される。

ここで、プローブカード３００の表面の構造に着目すると、プローブカード３００は、その表裏に同等の数のパッド３３０、３４０を備える。従って、パフォーマンスボード１２０側に対面した一面にしかパッド３３０を備えていないプローブカード３００に倍する数の信号伝送経路を、被試験デバイス２００およびテストヘッド本体１３０の間に形成できる。

なお、この実施形態では、プローバ１１０の内部を経由して信号伝送路を形成したが、プローブカード３００の下面から直接に、あるいは、コネクタを介して直接にケーブルを取り出す構造とすることもできる。その場合、プローブカード３００の基板３１０に切欠きを設けてケーブルを取り出す構造とすることにより、既存のプローバ１１０の構造を変更することなく、信号の伝送経路数を増加させることができる。

このように、伝送経路は、テストヘッドと電気的に接続されるテストヘッド側コネクタと、プローバ側接続部と電気的に接続されるプローバ側コネクタと、テストヘッド側コネクタと、プローバ側コネクタとを電気的に接続するケーブルとを有してもよい。これにより、比較的廉価な部品を用いて、被試験デバイスおよびテストヘッド間の信号伝送経路の数を増加させることができる。

なお、パッド３４０からプローバ１１０の内部を経由して多芯ケーブル４３１により形成された信号伝送経路は、パッド３３０からスプリングピン１２９を介して形成された信号伝送経路よりも、経路長が長くなる。従って、信号周波数の高い信号は、経路長の短いパッド３３０を経由した信号伝送経路に振り分けることが好ましい。

このように、テストヘッドは、伝送経路を介する経路で、被試験デバイスとの間でより周波数の低い信号を受け渡し、テストヘッド側ピンを介する経路で、被試験デバイスとの間でより周波数の高い信号を受け渡してもよい。これにより、経路長の短いテストヘッド側ピンを介して周波数の高い信号を伝送することにより、多数の信号の伝送品質を高く保つことができる。

図７は、他の実施形態に係る試験装置１０１の構成要素を分離して示す図である。なお、試験装置１０１において、試験装置１００と共通の構成要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

同図に示すように、この試験装置１０１において、プローブカード３００およびテストヘッド本体１３０は、図１に示した試験装置１００と共通の構造を有する。また、プローバ１１０も、信号伝送経路５００の構造を除いては、試験装置１００と共通の構造を有する。

即ち、この試験装置１００において、信号伝送経路５００は、筐体１１２の内側で上面１１１からスペーサ５１２を介して吊り下げられた接続基板５１０を含んで形成される。接続基板５１０の一端には、ピンモジュール５２０が実装される。

また、接続基板５１０の上方において、プローバ１１０の筐体１１２の上面１１１にパッドモジュール５３０が装着される。ピンモジュール５２０およびパッドモジュール５３０は、接続基板５１０上の配線（不図示）および接続ケーブル５３１を介して電気的に相互に接続される。ピンモジュール５２０の各々は、それぞれ複数のスプリングピン５２１を備える。

更に、この試験装置１０１において、パフォーマンスボード１２０は、プローブカード３００の上面に当接するピンモジュール１２８に加えて、その外側に別のピンモジュール１４８を有する。外側のピンモジュール１４８も、ピンモジュール１２８と同様に、各々複数のスプリングピン１４９を備える。また、ピンモジュール１４８は、接続ケーブル１４１を介して、カードコネクタ１２６のいずれかに接続される。

なお、上記のような構造に鑑みて、プローバ１１０に取り付けた状態では、プローブカード３００の上面と、プローバ１１０の上面とを同じ高さにすることが好ましい。これにより、ピンモジュール１２８、１４８の双方において良好な接続が得られる。

図８は、試験装置１０１におけるプローバ１１０の上面１１１のレイアウトを示す図である。同図に示すように、開口１１３の内部には、中央に配置されたチャック１１６と、その周囲に環状に配置されたピンモジュール５２０が設けられる。これらの配置は、試験装置１００と共通である。一方、プローバ１１０の上面１１１において、開口１１３の周囲外側には、パッドモジュール５３０が環状に配置される。パッドモジュール５３０の各々は、それぞれ複数のパッド５３２を有する。

このように、パッド５３２は開口１１３の外側に配置されるので、パフォーマンスボード１２０側においてこのパッド５３２に当接するスプリングピン１４９は、プローブカード３００に対向する領域外側に配置される。このようなレイアウトは、試験装置１００において空いていたスペースを利用して形成できるので、試験装置１０１が大型化することはない。

図９は、試験装置１０１を組み立てた状態を示す断面図である。同図に示すように、スプリングピン５２１の各々の上端は、プローブカード３００の下面に当接する。これにより、パッド３４０およびスプリングピン５２１の間に電気的接続が形成される。

また、パフォーマンスボード１２０については、ピンモジュール１２８のスプリングピン１２９がプローブカード３００上面のパッド３３０に、ピンモジュール１４８のスプリングピン１４９がパッドモジュール５３０のパッド５３２に、それぞれ当接する。これにより、各々の間で電気的接続が形成される。

図１０は、上記のように組み立てられた試験装置１０１において形成される信号伝送経路５００の構造を模式的に示す図である。被試験デバイス２００を出発点として説明すると、図中に矢印Ｐにより示すように、プローブピン３２０を介して、被試験デバイス２００およびプローブカード３００の間に電気的接続が形成される。これにより、被試験デバイス２００の接続端子は、プローブカード３００のパッド３３０、３４０のいずれかに接続される。

プローブカード３００上面のパッド３３０の各々は、矢印Ａにより示すように、ピンモジュール１２８のスプリングピン１２９を介してパフォーマンスボード１２０に接続される。パフォーマンスボード１２０において、ピンモジュール１２８は、接続ケーブル１２１を介してカードコネクタ１２６のいずれかに接続されるので、これにより、被試験デバイス２００からピンエレクトロニクスカード１３４のいずれかに至る信号伝送経路が形成される。

また、プローブカード３００の下面のパッド３４０は、矢印Ｂにより示すように、ピンモジュール５２０、接続基板５１０上の配線（不図示）および接続ケーブル５３１を介してパッドモジュール５３０に接続される。パッドモジュール５３０は、矢印Ｅにより示すように、ピンモジュール１４８に接続される。これらにより、被試験デバイス２００からピンエレクトロニクスカード１３４のいずれかに至る、もうひとつの信号伝送経路が形成される。

このように、伝送経路は、テストヘッドのプローバと対向する面において、プローブカードに対向する領域以外の領域に設けられた複数の伝送経路ピンと、プローバのテストヘッドと対向する面において、プローブカードに対向する領域以外の領域に設けられ、伝送経路ピンと電気的に接続され、且つプローバ側接続部と電気的に接続される伝送経路パッドとを有してもよい。これにより、伝送経路ピンの実装密度の限界を越えて伝送経路数を増加させることができる。また、プローブカードのテストヘッド側に限ってパッドを有する一般的な試験装置と同じ操作で使用することができる。

図１１は、また他の実施形態に係る試験装置１０２の構成要素を分離して示す図である。同図に示すように、試験装置１０２において、テストヘッド本体１３０およびパフォーマンスボード１２０を含むテストヘッド側は、試験装置１０１と同じ構造を有する。

これに対して、プローバ１１０に形成される信号伝送路６００は、独特の構造を有する。また、後述するように、この試験装置１０２のプローブカード３０１の構造およびそのプローバ１１０への装着構造も他の実施形態と異なる。

試験装置１０２において、信号伝送経路６００は、プローバ１１０の筐体１１２の内部において、その上面にネジ６２０で装着された接続基板６１０を含んで形成される。接続基板６１０の一端は、筐体１１２の上面１１１の開口１１３内部に突出する。また、接続基板６１０の上方には、上面１１１の表面に露出するパッドモジュール６３０が実装される。このような接続基板６１０は筐体１１２に接して配置されるので、プローバ１１０内でスペースを占有しない。

図１２は、プローバ１１０の上面１１１における各部材の配置を示す図である。同図に示すように、プローバ１１０の上面において、接続基板６１０の端部に形成された接地パッド６１２が、開口１１３の内側に突き出す。また、接続基板６１０のパッドモジュール６３０は、開口１１３の外側周囲に環状に露出して配置される。各パッドモジュール６３０は、各々複数のパッド６３２を有する。

また、このプローバ１１０では、開口１１３の内側に取付ステイ６４０も突き出している。取付ステイ６４０の各々には、ネジ穴６４２が形成される。なお、接続基板６１０の接地パッド６１２および取付ステイ６４０の上面と、筐体１１２の上面１１１の上面との段差は、プローブカード３０１の厚さに等しい。

図１３は、試験装置１０２におけるプローブカード３０１をプローバ１１０側即ち下方から見上げた様子を示す図である。なお、このプローブカード３０１をテストヘッド側即ち上方から見下ろした上面の構造はプローブカード３００に等しい。

同図に示すように、プローブカード３０１の下面には、その中央に、プローブピン３２０が装着される。また、プローブカード３０１の下面には、周縁部の一部に円弧状に形成された１対の広い接地パッド３５０が形成される。これら接地パッド３５０は、プローブピン３２０のうち、被試験デバイス２００の接地端子に接続されるものに対して共通に接続される。

また、このプローブカード３０１は、その周縁部に沿って等間隔で形成された複数のネジ穴３６０を備える。後述するように、プローブカード３０１は、これらのネジ穴３６０に挿通したネジにより、プローバに対して固定できる。

図１４は、プローバ１１０にプローブカード３０１を装着した状態を示す図である。同図に示すように、プローブカード３０１は、開口１１３を略封止する。また、プローブカード３０１は、ネジ穴３６０に挿通され、取付ステイ６４０および接続基板６１０のネジ穴６１４に対して螺着されたネジ６２０により強固に固定される。従って、その位置が変移することがない。

これにより、プローブカード３０１の上面はプローバ１１０の上面と同じ高さに位置して、全体として平坦な面をなす。従って、プローブカード３０１を装着されたプローバ１１０の上面では、単一の平面上に、プローブカード３０１のパッド３３０と、パッドモジュール６３０のパッド６３２とが分布した状態となる。これにより、パフォーマンスボード１２０側のピンモジュール１２８、１４８のそれぞれのスプリングピン１２９、１４９は、どのパッド３３０、６３２に対しても良好な電気的接続を形成する。

図１５は、試験装置１０２を組み立てた状態の構造を模式的に示す断面図である。同図に示すように、接続基板６１０の接地パッド６１２およびプローブカード３０１の接地パッド３５０は相互に当接して電気的接続を形成する。また、パフォーマンスボード１２０のピンモジュール１４８は、パッドモジュール６３０に当接する。これらにより、接続基板６１０の接地パッド６１２からピンエレクトロニクスカード１３４に至る信号伝送経路６００が形成される。

図１６は、試験装置１０２において形成される信号伝送経路６００の構造を模式的に示す図である。被試験デバイス２００を出発点として説明すると、図中に矢印Ｐにより示すように、プローブピン３２０を介して、被試験デバイス２００およびプローブカード３０１の間に電気的接続が形成される。これにより、被試験デバイス２００の接続端子は、プローブカード３０１のパッド３３０および接地パッド３５０のいずれかに接続される。

一方、プローブカード３００の下面の接地パッド３５０は、矢印Ｆにより示すように、接続基板６１０上の配線（不図示）を介してパッドモジュール６３０に接続される。パッドモジュール５３０は、矢印Ｇにより示すように、ピンモジュール１４８に接続される。これらにより、被試験デバイス２００からピンエレクトロニクスカード１３４のいずれかに至る、もうひとつの信号伝送経路が形成される。

このように、テストヘッドは、伝送経路を介する経路で、被試験デバイスの接地端子と電気的に接続し、テストヘッド側ピンを介する経路で、被試験デバイスの信号端子と電気的に接続してもよい。これにより、伝送回路の構成部品数を削減することができる。

また、テストヘッドと対向するプローブカードの面の高さと、テストヘッドと対向するプローバの面の高さとが、略同一の高さとなるように、プローブカードをプローバに固定する固定部を更に備えてもよい。これにより、プローブカードの外側の領域に形成された伝送経路においても、テストヘッドおよびプローブカードの間の接続と同等の、高品質な電気的接続が確実に形成される。

以上、詳細に説明したように、上記実施形態に係る試験装置１００、１０１、１０２は、プローブカードの寸法を変更することなく、被試験デバイスからテストヘッドに至る信号伝送経路の経路数を増加させることができる。従って、一般的な試験装置としての使用ができると同時に、液晶表示デバイス駆動装置のように端子パッド数が著しく多い被試験デバイスをも、多くの信号伝送経路を用いて試験を実行できる。

なお、実施の形態を参照して説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加え得ることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。

試験装置１００の構成要素を分離して示す図である。プローバ１１０の上面１１１における各部材の配置を示す図である。プローブカード３００をプローバ１１０側から見た様子を示す図である。プローブカード３００をテストヘッド本体１３０側から見た様子を示す図である。ひとつの実施形態に係る試験装置１００全体の構造を模式的に示す断面図である。試験装置１００において形成される信号伝送経路４００の構造を模式的に示す図である。試験装置１０１の構成要素を分離して示す図である。プローバ１１０の上面１１１における各部材の配置を示す図である。他の実施形態に係る試験装置１０１全体の構造を模式的に示す断面図である。試験装置１０１において形成される信号伝送経路５００の構造を模式的に示す図である。試験装置１０２の構成要素を分離して示す図である。プローバ１１０の上面１１１における各部材の配置を示す図である。試験装置１０２におけるプローブカード３０１をプローバ１１０側から見た様子を示す図である。プローバ１１０にプローブカード３００を装着した状態を示す図である。また他の実施形態に係る試験装置１０２全体の構造を模式的に示す断面図である。試験装置１０２において形成される信号伝送経路６００の構造を模式的に示す図である。

符号の説明

１００、１０１、１０２試験装置、１１０プローバ、１１１上面、１１２、１３２筐体、１１３開口、１１４プローバ本体、１１６チャック、１２０パフォーマンスボード、１２１、１２７、１４１、５３１接続ケーブル、１２２ケース、１２３回路、１２４、３１０基板、１２５、４３２、４３３、４３５ケーブルコネクタ、１２６カードコネクタ、１２８、１４８、４２０、５２０ピンモジュール、１２９、１４９、４２１、５２１スプリングピン、１３０テストヘッド本体、１３４ピンエレクトロニクスカード、１３６コネクタ、２００被試験デバイス、３００、３０１プローブカード、３２０プローブピン、３３０、３４０、５３２、６３２パッド、３５０、６１２接地パッド、３６０、６４２ネジ穴、４００、５００、６００信号伝送経路、４１０、５１０、６１０接続基板、４１２、５１２スペーサ、４３０コネクタ付きケーブル、４３１多芯ケーブル、４３２、４３３、４３５ケーブルコネクタ、５３０、６３０パッドモジュール、６２０ネジ、６４０、取付ステイ

Claims

被試験デバイスを試験する試験装置であって、
前記被試験デバイスとの間で信号を受け渡し、前記被試験デバイスを試験するテストヘッドと、
前記被試験デバイスを載置するプローバと、
前記テストヘッドと前記プローバとの間に設けられ、前記テストヘッドと前記被試験デバイスとの間で信号を伝送するプローブカードと
を備え、
前記テストヘッドは、前記プローブカードと対向する面に、前記プローブカードと電気的に接続される複数のテストヘッド側ピンを有し、
前記プローブカードは、
前記プローバと対向する面に設けられ、前記被試験デバイスの端子と電気的に接続される複数のプローブピンと、
前記テストヘッドと対向する面に設けられ、前記テストヘッド側ピンと電気的に接続され、且つ前記プローブピンと電気的に接続される複数のテストヘッド側パッドと、
前記プローバと対向する面に設けられ、前記プローブピンと電気的に接続されるプローバ側パッドと
を有し、
前記プローバは、
前記プローブカードと対向する面に設けられ、前記プローバ側パッドと電気的に接続されるプローバ側接続部と、
前記テストヘッドと、前記プローバ側接続部との間で信号を伝送する伝送経路と
を有する試験装置。
前記テストヘッドは、前記伝送経路を介する経路で、前記被試験デバイスとの間でより周波数の低い信号を受け渡し、前記テストヘッド側ピンを介する経路で、前記被試験デバイスとの間でより周波数の高い信号を受け渡す
請求項１に記載の試験装置。
前記テストヘッドは、前記伝送経路を介する経路で、前記被試験デバイスの接地端子と電気的に接続し、前記テストヘッド側ピンを介する経路で、前記被試験デバイスの信号端子と電気的に接続する
請求項２に記載の試験装置。
前記伝送経路は、
前記テストヘッドと電気的に接続されるテストヘッド側コネクタと、
前記プローバ側接続部と電気的に接続されるプローバ側コネクタと、
前記テストヘッド側コネクタと、前記プローバ側コネクタとを電気的に接続するケーブルと
を有する請求項１に記載の試験装置。
前記伝送経路は、
前記テストヘッドの前記プローバと対向する面において、前記プローブカードに対向する領域以外の領域に設けられた複数の伝送経路ピンと、
前記プローバの前記テストヘッドと対向する面において、前記プローブカードに対向する領域以外の領域に設けられ、前記伝送経路ピンと電気的に接続され、且つ前記プローバ側接続部と電気的に接続される複数の伝送経路パッドと
を有する請求項１に記載の試験装置。
前記テストヘッドと対向する前記プローブカードの面の高さと、前記テストヘッドと対向する前記プローバの面の高さとが、略同一の高さとなるように、前記プローブカードを前記プローバに固定する固定部を更に備える
請求項５に記載の試験装置。
前記伝送経路ピンは、前記プローブカードに対向する領域の外側に設けられる
請求項５に記載の試験装置。
被試験デバイスを試験する試験装置において、前記被試験デバイスとの間で信号を受け渡し、前記被試験デバイスを試験するテストヘッドと、前記被試験デバイスを載置するプローバとの間に設けられ、前記テストヘッドと前記被試験デバイスとの間で信号を伝送するプローブカードであって、
前記プローバと対向する面に設けられ、前記被試験デバイスの端子と電気的に接続される複数のプローブピンと、
前記テストヘッドと対向する面に設けられ、前記テストヘッドに設けられたテストヘッド側ピンと電気的に接続され、且つ前記プローブピンと電気的に接続される複数のテストヘッド側パッドと、
前記プローバと対向する面に設けられ、前記プローバに設けられたプローバ側接続部と電気的に接続され、前記プローバ側接続部と前記テストヘッドとを接続する伝送経路を介して前記テストヘッドに電気的に接続され、且つ前記プローブピンに電気的に接続されるプローバ側パッドと
を備えるプローブカード。