JP2009063395A - Probe replacement method and probe card - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウエハに形成された半導体チップ等の被検査体の電気的特性検査を行う際に使用されるプローブカードに関し、特に不良プローブを交換するプローブの交換方法及びプローブカードに関する。 The present invention relates to a probe card used when inspecting electrical characteristics of an object to be inspected such as a semiconductor chip formed on a semiconductor wafer, and more particularly to a probe replacement method and a probe card for replacing a defective probe.
従来のプローブカードにおいては、配線基板上の電気配線上に形成された複数のプローブが、破損や磨耗等の不良が発生すると、不良プローブを電気配線上から取り除き、新たなプローブを半田結合することが行われてきた。 In the conventional probe card, when a plurality of probes formed on the electric wiring on the wiring board are damaged or worn out, the defective probe is removed from the electric wiring and a new probe is soldered. Has been done.
ところが、不良プローブの近傍のプローブが、前記半田結合の際に発生する熱により、熱膨張変形を起こすという問題があった。 However, there is a problem that a probe in the vicinity of a defective probe undergoes thermal expansion deformation due to heat generated during the soldering.
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、プローブの交換の際に、近傍のプローブが熱膨張変形を起こすのを防止することができるプローブの交換方法及びプローブカードを提供することにある。 The present invention was devised in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to replace a probe that can prevent a nearby probe from undergoing thermal expansion deformation when the probe is replaced. It is to provide a method and a probe card.
上記課題を解決するために、本発明のプローブの交換方法は、電気配線上に設けられたプローブを交換するプローブの交換方法であって、プローブ及び電気配線の前記プローブに結合された部分を除去し、電気配線の除去部分に接着剤を塗布して当該電気配線上に交換用プローブを接着するようにしている。 In order to solve the above problems, a probe replacement method of the present invention is a probe replacement method for replacing a probe provided on an electrical wiring, and the probe and the portion of the electrical wiring coupled to the probe are removed. Then, an adhesive is applied to the removed portion of the electric wiring so that the replacement probe is bonded onto the electric wiring.
このようなプローブの交換方法による場合、交換用プローブを電気配線上に接着するようにしたので、従来の半田結合のように熱が発生せず、交換用プローブの近傍のプローブが熱膨張変形するのを防止することができる。しかも、電気配線の除去部分に接着剤を塗布することにより、当該除去部分の穴を接着剤で埋めることができるようになっている。このため、不良となったプローブだけでなく、電気配線の前記プローブに結合された部分も合わせて除去することができる。よって、電気配線上からプローブのみを除去する場合に比べてプローブの除去作業が簡単になる。 In such a probe replacement method, since the replacement probe is bonded onto the electric wiring, heat is not generated unlike conventional solder bonding, and the probe in the vicinity of the replacement probe is thermally expanded and deformed. Can be prevented. Moreover, by applying an adhesive to the removed portion of the electrical wiring, the hole of the removed portion can be filled with the adhesive. For this reason, not only the defective probe but also the portion of the electrical wiring connected to the probe can be removed together. Therefore, the probe removal operation is simplified as compared with the case where only the probe is removed from the electrical wiring.
交換用プローブを前記電気配線の除去部分上に接着するに当たり、交換用プローブの前記電気配線の除去部分の長さ寸法よりも長いベース部を電気配線の除去部分上に設置することが好ましい。この場合、交換用プローブのベース部が接着剤により電気配線の除去部分の前後に接着されるので、交換用プローブの接着が確実になる。 In adhering the replacement probe onto the removed portion of the electrical wiring, it is preferable to install a base portion longer than the length of the removed portion of the electrical wiring of the replacement probe on the removed portion of the electrical wiring. In this case, since the base portion of the replacement probe is adhered before and after the removed portion of the electric wiring by the adhesive, the replacement probe is reliably adhered.
交換用プローブのベース部を電気配線上に取り付けた後、交換用プローブのベース部と電気配線とをワイヤボンディング又は導電性インクジェットにより電気接続するようにすることができる。このように周知のワイヤボンディング又は導電性インクジェットにより交換用プローブのベース部と電気配線との電気接続を簡単に行うことができる。 After the base part of the replacement probe is mounted on the electric wiring, the base part of the replacement probe and the electric wiring can be electrically connected by wire bonding or conductive ink jet. As described above, the electrical connection between the base portion of the replacement probe and the electrical wiring can be easily performed by well-known wire bonding or conductive inkjet.
本発明のプローブカードは、配線基板上に略平行に配設された複数の電気配線と、この電気配線上に各々設けられた複数のプローブと、このプローブのうち少なくとも一本と交換された交換用プローブとを備えており、電気配線は、プローブが結合される結合部と、この結合部の長さ方向の両端部に連続する延長部とを有しており、交換用プローブは、電気配線の結合部よりも長いベース部を有しており、結合部は、プローブ交換時にその上側部がプローブと共に除去され、接着剤が塗布されるような構造を有しており、ベース部は、前記接着剤により結合部及び延長部上に接着されるようになっている。この場合、交換用プローブのベース部が接着剤により電気配線の結合部の前後の延長部に接着されるので、交換用プローブの接着が確実になる。 The probe card of the present invention includes a plurality of electrical wirings arranged substantially in parallel on a wiring board, a plurality of probes respectively provided on the electrical wirings, and an exchange exchanged with at least one of the probes. The electrical wiring has a coupling portion to which the probe is coupled, and an extension continuous to both ends in the longitudinal direction of the coupling portion. The base part is longer than the joint part, and the joint part has a structure in which the upper part is removed together with the probe and the adhesive is applied when the probe is replaced. It is adapted to be bonded onto the joint and the extension by an adhesive. In this case, since the base portion of the replacement probe is bonded to the extension portions before and after the connecting portion of the electric wiring by the adhesive, the replacement probe is reliably bonded.
前記ベース部はワイヤボンディング又は導電性インクジェットにより電気配線に電気接続されることが好ましい。この場合、周知のワイヤボンディング又は導電性インクジェットにより交換用プローブのベース部と電気配線との電気接続を簡単に行うことができる。 The base portion is preferably electrically connected to the electrical wiring by wire bonding or conductive ink jet. In this case, the electrical connection between the base portion of the replacement probe and the electrical wiring can be easily performed by well-known wire bonding or conductive inkjet.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。図1はプローブカードの部分斜視図、図2はプローブカードのプローブの交換過程を示す部分断面図であって、(a)が不良プローブの除去工程を示す図、(b)が交換用プローブ接着工程を示す図、(c)が交換用プローブと電気配線とのワイヤボンディング工程を示す図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a partial perspective view of a probe card, FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a probe replacement process of the probe card, (a) is a diagram showing a removal process of a defective probe, and (b) is a bonding of a replacement probe. The figure which shows a process, (c) is a figure which shows the wire bonding process of a probe for replacement | exchange and electrical wiring.
図1に示すプローブカードは、配線基板10と、この配線基板10の面上に間隔を空けて配設された複数の電気配線20と、複数の電気配線20上に設けられた片持ち状の複数のプローブ30と、プローブ30のうち破損や磨耗等により不良になったものを除去し、その代わりに電気配線20上に接着された交換用プローブ40とを備えている。以下、詳しく説明する。
The probe card shown in FIG. 1 includes a wiring board 10, a plurality of
各電気配線20は配線基板10上に形成された銅の配線パターンである。この電気配線20は、プローブ30が結合される直線状の結合部21と、結合部21の一端部に連続する直線状の第1の延長部22と、結合部21の他端部に連続する直線状の第2の延長部23と、この第2の延長部23の端部に連続する略L字状の導通部24とを有している。
Each
結合部21は図外の被検査体の電極のピッチに対応した間隔で一列に並べて配置されている。この結合部21の上側部は、図2に示すように、不良になったプローブ30(以下、これを不良プローブ30と称する一方、正常なものを正常プローブ30と称する。)と共に除去される。即ち、結合部21の上側部が後述する電気配線20の除去部分21aとなる。
The
第1、第2の延長部22、23は、交換用プローブ40が設置され、接着される糊代部となっている。導通部24の端部には図示しない電極パッド部が設けられている。
The first and
プローブ30は、周知のLIGAプロセス技術(即ち、レジスト及びエッチング等の繰り返し)により作成された片持ち状のニッケル構造体である。このプローブ30は、結合部21上に結合された板状のベース部31と、ベース部31の端部に連なった略1/4円弧状のアーム部32と、アーム部32の先端部に形成されたコンタクト部33とを有する。
The
ベース部31は、その幅寸法及び長さ方向が電気配線20の結合部21と略同じにされている。アーム部32は弾性変形可能な多段形状となっている。コンタクト部33は図外の被検査体の電極に接触可能な突起である。
The
交換用プローブ40は、図1に示すように、周知のLIGAプロセス技術(即ち、レジスト及びエッチング等の繰り返し)により作成されたプローブ30と同様の片持ち状のニッケル構造体である。この交換用プローブ40は、図2(b)に示すように、結合部21及び第1、第2の延長部22、23上に接着されるベース部41の長さ寸法がベース部31の長さ寸法よりも長くなっている(即ち、結合部21よりも長い)点でプローブ30と相違している。
As shown in FIG. 1, the
ベース部41は、図2(c)に示すように、結合部21及び第1、第2の延長部22、23上に接着された状態で、導線50により電気配線20の第2の延長部23に電気的に接続される。
As shown in FIG. 2C, the
以下、このような構成のプローブカードのプローブ30を交換用プローブ40に交換する方法について図2を参照しつつ説明する。
Hereinafter, a method for exchanging the
本実施形態においては、顕微鏡機能、マニピュレーション機能及びデポジション機能を有する集束イオンビーム加工装置(FIB)を利用し、不良プローブ30の切除から交換用プローブ40の接着までの工程を半自動で行っている。
In the present embodiment, a process from excision of the
まず、同装置の顕微鏡機能を用いてチャンバー内にセットされたプローブカードのプローブ30の中から不良プローブ30を特定する。ユーザにより不良プローブ30の位置が特定されると、同装置により交換用プローブ40の取り付け箇所にアライメントマークが付される。
First, the
その後、アライメントマークにより特定された不良プローブ30が自動的に切除される(図2(a)参照)。即ち、図外のマニピュレータに取り出し用プローブPrがセットされ、不良プローブ30のアーム部32の端面に取り出し用プローブPrの先端部が当接した状態で、アシストデポジション機能により取り出し用プローブPrが不良プローブ30に接合される。この状態でイオンビームを照射して不良プローブ30を除去する。
Thereafter, the
このとき、不良プローブ30のベース部31と共に、電気配線20の結合部21の上側部が除去される。この除去後の穴が除去部分21aとなる。
At this time, the upper portion of the
その後、同マニピュレータを逆動作させ、切断された不良プローブ30をチャンバー内の所定箇所に移送させる。
Thereafter, the manipulator is reversely operated to transfer the cut
その後、前記装置のデポジッションノズルを動作させ、除去部分21aに近接させる。そして、同ノズルにより除去部分21aに半田代替用銀ペースト等の樹脂製接着剤を塗布する。
Thereafter, the deposition nozzle of the apparatus is operated to bring it close to the
その後、同装置のマニピュレータに交換用プローブ40がセットされ、交換用プローブ40を配線基板10上に移送させる。そして、交換用プローブ40のベース部41を除去部分21a及び第1、第2の延長部22、23上に設置して接着させる。
Thereafter, the
その後、プローブカードを同装置のチャンバー内から取り出し、図外のワイヤボンディング装置にセットする。 Thereafter, the probe card is taken out from the chamber of the apparatus and set in a wire bonding apparatus not shown.
そして、交換用プローブ40のベース部41と電気配線20の第2の延長部23とに導線50を超音波方式により圧着する。このようにして交換用プローブ40と電気配線20とが導線50により常温下で電気的に接続される。このような一連の工程により不良プローブ30が交換用プローブ40に一本単位で交換される。
Then, the
以上のような不良プローブ30の交換作業による場合、交換用プローブ40が樹脂製接着剤を用いて電気配線20上に接着されるようになっている。また、ワイヤボンディングの際も、超音波方式を採用することにおり常温下で導線50が交換用プローブ40と電気配線20とに圧着されるようになっている。このため、不良プローブ30の近傍に位置する正常プローブ30に大きな熱影響を与えることがなく、当該正常プローブ30が熱膨張変形するのを防止することができる。
When the
しかも、電気配線20の除去部分21aに樹脂製接着剤を塗布して、当該除去部分21aの穴を樹脂製接着剤で埋めるようにしているため、不良プローブ30だけでなく、電気配線20の結合部21の上側部も合わせて除去することができる。よって、電気配線20上から不良プローブ30のみを除去する場合に比べてプローブの除去作業が容易になる。
In addition, since the resin adhesive is applied to the removed
なお、上述したプローブの交換方法については、特許請求の範囲の記載の趣旨から逸脱しない限り任意に設計変更可能である。 The above-described probe replacement method can be arbitrarily changed without departing from the gist of the claims.
例えば、交換用プローブ40は、ベース部41がベース部31よりも長いとしたが、これに限定されるものではない。即ち、ベース部41がベース部31と略同等の長さであっても良い。なお、上記プローブ30及び交換用プローブ40の形状及び素材は、一例であり、任意の形状及び素材に設計変更可能である。
For example, in the
また、上記実施例では、交換用プローブ40と電気配線20とはワイヤボンディングによる導線50により接続されるとしたが、これに限定されるものではない。例えば、導電性インクジェット装置を用いて導電パターンを印刷し、当該導電パターンにより交換用プローブ40と電気配線20とを接続するようにしても良いし、交換用プローブ40と電気配線20とを接着する接着剤として導電性の接着剤を用い、当該接着剤のみにより交換用プローブ40と電気配線20とを接続するようにしても良い。勿論、導電性の接着剤とワイヤボンディング又は導電性インクジェットとの双方で交換用プローブ40と電気配線20とを接続するようにしても良い。
Moreover, in the said Example, although the
このように接着剤についても、上記実施例に記載したものは一例であり、これに限定されるものではない。 As described above, the adhesive described in the above embodiment is merely an example, and the present invention is not limited thereto.
なお、上記実施例では、プローブの交換を、集束イオンビーム加工装置を用いて行うとしたが、同等の機能を有する別の機械的な切削装置を用いて行うことも可能である。 In the above-described embodiment, the probe is exchanged using the focused ion beam processing apparatus. However, it is also possible to use another mechanical cutting apparatus having an equivalent function.
10 配線基板
20 電気配線
21 結合部
21a 除去部分
22 第1の延長部
23 第2の延長部
30 プローブ
40 交換用プローブ
50 導線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
Claims (5)
プローブ及び電気配線の前記プローブに結合された部分を除去し、
電気配線の除去部分に接着剤を塗布して当該電気配線上に交換用プローブを接着するようにしたことを特徴とするプローブの交換方法。 In the probe replacement method of replacing the probe provided on the electrical wiring,
Removing the portion of the probe and electrical wiring connected to the probe;
A method for replacing a probe, characterized in that an adhesive is applied to the removed portion of the electrical wiring and the replacement probe is adhered onto the electrical wiring.
交換用プローブを前記電気配線上に接着するに当たり、交換用プローブの前記電気配線の除去部分の長さ寸法よりも長いベース部を電気配線上に設置するようにしたことを特徴とするプローブの交換方法。 The probe replacement method according to claim 1, wherein:
When the replacement probe is bonded onto the electrical wiring, the probe replacement is characterized in that a base portion longer than the length of the electrical wiring removal portion of the replacement probe is installed on the electrical wiring. Method.
交換用プローブのベース部を電気配線上に取り付けた後、交換用プローブのベース部と電気配線とをワイヤボンディング又は導電性インクジェットにより電気接続するようにしたことを特徴とするプローブの交換方法。 The probe replacement method according to claim 2, wherein:
A probe exchanging method characterized in that after the base part of the replacement probe is mounted on the electric wiring, the base part of the replacement probe and the electric wiring are electrically connected by wire bonding or conductive ink jet.
この電気配線上に各々設けられた複数のプローブと、
このプローブのうち少なくとも一本と交換された交換用プローブとを備えており、
電気配線は、プローブが結合される結合部と、この結合部の長さ方向の両端部に連続する延長部とを有しており、
交換用プローブは、電気配線の結合部よりも長いベース部を有しており、
結合部は、プローブ交換時にその上側部がプローブと共に除去され、接着剤が塗布されるような構造を有しており、
ベース部は、前記接着剤により結合部及び延長部上に接着されるようになっていることを特徴とするプローブカード。 A plurality of electrical wirings arranged substantially parallel on the wiring board;
A plurality of probes each provided on the electrical wiring;
It is provided with a replacement probe exchanged with at least one of these probes,
The electrical wiring has a coupling portion to which the probe is coupled, and an extension continuous to both ends in the length direction of the coupling portion,
The replacement probe has a base portion that is longer than the connecting portion of the electrical wiring,
The coupling part has a structure in which the upper part is removed together with the probe when the probe is replaced, and an adhesive is applied.
The probe card according to claim 1, wherein the base part is bonded onto the coupling part and the extension part by the adhesive.
前記ベース部はワイヤボンディング又は導電性インクジェットにより電気配線の一方の延長部に電気接続されることを特徴とするプローブカード。 The probe card according to claim 4,
The probe card according to claim 1, wherein the base portion is electrically connected to one extension portion of the electric wiring by wire bonding or conductive inkjet.
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