JP2009139198A - プローブカード - Google Patents

Abstract

【課題】 カード基板上に複数のプローブユニットを配置した場合、ウエハからの熱の影響によって、プローブユニット間の相対的な位置が僅かに変化し、このためプローブがデバイスの電極パッドからはみ出てしまうという問題があった。
【解決手段】 カード基板１の主面側に複数のプローブユニット３を配置すると共に、裏面側に補強板２を配置し、複数の上記プローブユニット３の支持台３１をそれぞれ独立して、上記カード基板１に設けられた貫通孔４を介して上記補強板２に固定することによって熱の影響によるプローブユニット間の相対的な位置ずれを極力小さくなるようにした。
【選択図】 図１

Description

この発明は、プローブカードに関するものであって、特に、複数の検査領域を同時に検査する場合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。

ウエハから切り出す前の段階で、半導体デバイスを検査する際の電気的な接続手段としてプローブカードが使用される。プローブカードには半導体デバイスの電極に接触するプローブが多数設けられており、このプローブのいくつかを通じて半導体デバイスの電極に電力が供給され、他のプローブによって半導体デバイスの電極に生じる信号が受け取られるように構成されている。

さらに、検査の効率を上げるために、一度に複数のデバイスを検査できるように複数の検査領域に対応したプローブユニットをカード基板上に配置したプローブカードが提案されている(例えば特許文献１参照)。
特開平１１−１６９６３号公報

しかしながら、カード基板上に複数のプローブユニットを配置した場合、検査対象となるウエハ上のデバイスの配置に対する各プローブユニットの微小な位置ずれが問題となる。すなわち、ウエハを高温状態にして検査する場合、ウエハからの熱の影響によって、プローブユニット間の相対的な位置が僅かに変化し、このためプローブがデバイスの電極パッドからはみ出てしまうという問題があった。

本発明は、複数のプローブユニット間の相対的な位置関係を、検査時の熱による影響を極力小さくして上述の問題のないプローブカードを提供することを目的とするものである。

この目的を達成するために、この発明のプローブカードは、カード基板の主面側に複数のプローブユニットが配置されると共に、上記カード基板の裏面側に補強板が配置され、上記プローブユニットが、検査対象物に接触して電気信号路となる複数の検査針と、台上に上記検査針が固定されている支持台とを有し、複数の上記プローブユニットの上記支持台がそれぞれ独立して、上記カード基板に設けられた貫通孔を介して上記補強板に固定されていることを特徴とする。

この構成によって、複数のプローブユニットの位置は補強板によって決められることになり、補強板がカード基板の裏面側にあることから、検査時のウエハから受ける熱の影響が小さく、デバイスの検査における位置ずれの問題は解消する。

また、プローブユニットの支持台が補強板の熱変形の挙動に直接従うように上記補強板に固定したことを特徴とする。

この構成によって、補強板の設計仕様に応じてプローブユニットの位置関係が決定されるため、予め与えられる検査環境に応じたプローブカードの設計が可能になる。

本発明によれば、カード基板上に配置された複数のプローブユニットの位置関係が、カード基板の裏面側に配置されて、熱影響の小さい補強板によって決められるので、検査時の温度変化に伴う上記プローブユニットの上記検査対象物に対する位置の変位を小さくすることができる。

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の一例を示した図であり、図１（ａ）はプローブカードの断面図であって、カード基板１の裏面に補強板２が取り付けられ、カード基板１の主面上にプローブユニット３が設けられている。図１（ｂ）はカード基板１の裏面側から見たプローブカードの平面図であって、補強板２がカード基板１の裏面に取り付けられている状態を示している。

補強板２はカード基板１の裏面側に螺子留めにより固定されている。そして、カード基板１には複数の貫通孔４が設けられており、補強板２は、カード基板１との対向面に各貫通孔４に挿通される複数の突出部５が形成され、この突出部５を貫通孔４からカード基板１の表面側に露出させている。そして、この突出部５の端面にプローブユニット３を螺子留めにより固定している。

プローブユニット３は、図２のブローブユニットの斜視図に示すように、四角枠状の支持台３１の上面に検査対象物としての半導体ウエハの電極に接触させるための検査針（以下「プローブ」と呼称する）３２が多数取り付けられている。

このプローブユニット３におけるプローブ３２としては、通常のカンチレバー型のプローブを使用しており、これらプローブ３２を支持台３１上に樹脂によって固定している。

この様にカード基板１、補強板２およびプローブユニット３の構成で複数の検査対象領域に対応させるためには、図３に示すように、複数の検査対象領域に対応してカード基板１に貫通孔４を設け、これら貫通孔４に対応させて補強板２に突出部５を形成し、その貫通孔４の各々から補強板２の突出部５を露出させて、その露出している部分にプローブユニット３の支持台３１を固定する。

なお、図３は、カード基板１の一部分の状態を示しており、実際のカード基板１は、多層配線基板で、矩形あるいは円形の平板状のものである。

この実施の形態では、カード基板１の裏面に配置した補強板２の突出部５に複数のプローブユニット３を固定したので、検査時において、検査対象のウエハからの熱によってプローブユニット３の温度が上昇しても、補強板２がカード基板１の裏面側に配置されているため、補強板２自体はそれほど熱の影響を受けることがない。その結果、各プローブユニット３１間の相対的位置ずれを極力小さく抑えることが可能になる。

さらに、この実施の形態では、複数のプローブユニット３を連結部材によってカード基板１の主面側において連結されたプローブユニット３を補強板２に固定するのではなく、各プローブユニット３が、それぞれ独立して補強板２の突出部５に固定されている。その結果、プローブユニット３を連結する上記連結部材が熱の影響を大きく受けてプローブユニットが大きく位置ずれしてしまうのを抑えることができるし、部品点数も減らすこともできる。また、補強板２に形成される設計仕様に応じた突出部５の数に対応する数のプローブユニット３を用意して、これらプローブユニット３を補強板２固定することができるので、プローブユニット３の製造及び部品管理が簡単になる。即ち、設計仕様に応じた突出部の数に対応させてプローブユニットが連結されたものをわざわざ製造する必要がなくなる。さらに、補強板２に対する各プローブユニットの位置決めが容易になり、取付作業も良好に行える。また、プローブユニットの取替え作業を行う場合には、個々のプローブユニット３を取り替えるだけでよいので、メンテナンス作業も容易となる。

なお、この実施の形態の図１から図３では、カード基板１のプローブユニット３を設ける表面(主面)側を上側に、補強板２を設ける裏面側を下側にして記載しているが、本発明はこのような状態で使用されるものに限定されるものではなく、プローブユニット３の表面側を下に向けて使用されるものであってもよい。

本発明の実施の形態１によるプローブカードの構成図であり、（ａ）は概略的なプローブカードの断面図、（ｂ）はカード基板の裏面側から見た平面図である。 プローブユニットの概要を示す斜視図である。 プローブカードの一部分の構造を示す斜視図である。

符号の説明

１ カード基板
２ 補強板
３ プローブユニット
３１ 支持台
３２ 検査針（プローブ）
４ 貫通孔
５ 突出部

Claims (2)

1. カード基板の主面側に複数のプローブユニットが配置されると共に、上記カード基板の裏面側に補強板が配置され、
   上記プローブユニットが、検査対象物に接触して電気信号路となる複数の検査針と、台上に上記検査針が固定されている支持台とを有し、
   複数の上記プローブユニットの上記支持台がそれぞれ独立して、上記カード基板に設けられた貫通孔を介して上記補強板に固定されていることを特徴とするプローブカード。
2. 上記支持台は、上記補強板の熱変形の挙動に直接従うように上記補強板に固定したことを特徴とする請求項１に記載のプローブカード。

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