JP2009300190A - Probe - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウエハ上のチップの試験に用いるプローブカードに使用されるプローブに関する。 The present invention relates to a probe used for a probe card used for testing a chip on a semiconductor wafer.
LSIチップなどの電気的諸特性の測定は、プローブカードのプローブを検査対象の電極に接触させて行われる。測定の際、電極とプローブとの電気的接続を確保するために、オーバードライブによりプローブの先端で電極表面の酸化膜を削り取り、電極の導電部分を露出させることが行われている。そのために、従来のプローブの形状として、例えば特開2007−86025号公報に記載されているような、片持ち梁の形状を用いて所定のオーバードライブ量およびスクラブ量を確保する方法が用いられている。 Measurement of electrical characteristics of an LSI chip or the like is performed by bringing a probe of a probe card into contact with an electrode to be inspected. At the time of measurement, in order to ensure electrical connection between the electrode and the probe, an oxide film on the electrode surface is scraped off at the tip of the probe by overdrive to expose the conductive portion of the electrode. Therefore, as a conventional probe shape, for example, a method of securing a predetermined overdrive amount and scrub amount using a cantilever shape as described in JP-A-2007-86025 is used. Yes.
また、近年、モバイル機器を中心として、小型化・軽量化が進んでおり、それに伴い、半導体ウエハの高集積化および高速化が急激に進んでいる。高集積化により電極パッドの狭ピッチ化が進み、より狭ピッチへの対応がプローブに求められ、プローブの縮小化およびプローブの接地面積の縮小が進んでいる。
上述のようにプローブの縮小化が進むにつれて、所定のオーバードライブ量が確保できないという問題が生じてくる。これは、検査対象の電極へのタッチダウン時におけるプローブの変形量を弾性変形領域内に収めるという制限内で、より多くのオーバードライブ量を確保したいという要求があるために生じる問題であり、従来では、プローブの形状と材料の特性からその変形量が限られており、オーバードライブ量も十分ではなかった。 As described above, as the probe shrinks, there arises a problem that a predetermined overdrive amount cannot be secured. This is a problem that arises because there is a demand for securing a larger amount of overdrive within the restriction that the amount of deformation of the probe at the time of touchdown to the electrode to be inspected falls within the elastic deformation region. However, the amount of deformation is limited due to the shape of the probe and the characteristics of the material, and the amount of overdrive is not sufficient.
また、上述のようなプローブの接地面積の縮小が進むと、プローブの実装強度を確保することが難しくなり、タッチダウン時にプローブに加わる力によってはプローブが接地箇所を基点としてはがれてくるという問題が生じており、プローブの実装強度の確保が困難となっていた。 In addition, as the above-described reduction in the contact area of the probe progresses, it becomes difficult to ensure the mounting strength of the probe, and depending on the force applied to the probe during touchdown, the probe may be peeled off from the grounded location. As a result, it has been difficult to ensure the mounting strength of the probe.
本発明はこのような従来のプローブが有していた課題を解決するために、十分なオーバードライブ量を確保し、さらに、接地面積が小さくても十分な実装強度を確保することができるプローブを提供することを目的とする。 The present invention provides a probe that can secure a sufficient overdrive amount and a sufficient mounting strength even when the grounding area is small in order to solve the problems of the conventional probe. The purpose is to provide.
本発明のプローブは、プローブカードの電極に接合される接合部、上記接合部から延在するアーム部、上記アーム部の先端に設けられ検査対象物の電極に接触する先端部から構成されるプローブであって、上記アーム部は、複数のカンチレバーを多段に積み重ねて構成されており、下段のカンチレバーのビームの自由端に、上段のカンチレバーの固定端が設けられ、自由端が互い違いになるように各カンチレバーが配置され、上記カンチレバーのビームは、第1のビームと第2のビームの2本のビームから構成され、上記第1のビームと上記第2のビームは所定の間隔で上下に配置され、両端が互いに固定された形状であることを特徴とする。 The probe of the present invention is a probe comprising a joint portion joined to an electrode of a probe card, an arm portion extending from the joint portion, and a tip portion provided at the tip of the arm portion and in contact with an electrode of an inspection object The arm portion is configured by stacking a plurality of cantilevers in multiple stages, and a fixed end of the upper cantilever is provided at the free end of the beam of the lower cantilever so that the free ends are staggered. Each cantilever is arranged, and the beam of the cantilever is composed of two beams, a first beam and a second beam, and the first beam and the second beam are arranged vertically at a predetermined interval. The two ends are fixed to each other.
さらに、接地面積を小さくするために、上記接触部、上記アーム部と上記接合部との接続箇所、および上記接合部の上記電極への接地部が、上下方向にほぼ一直線上に配置することが好ましい。 Further, in order to reduce the ground contact area, the contact portion, the connection portion between the arm portion and the joint portion, and the ground portion to the electrode of the joint portion may be arranged in a substantially straight line in the vertical direction. preferable.
また、上記カンチレバーが2段であり、上記接合部と接続された1段目のカンチレバーのビームの長さが、上記1段目のカンチレバーのビームの先端に接続された2段目のカンチレバーのビームの長さよりも短くすることも考えられる。 The cantilever has two stages, and the beam length of the first stage cantilever connected to the joint is the beam length of the second stage cantilever connected to the tip of the first stage cantilever beam. It is also possible to make it shorter than the length of.
本発明のプローブは、プローブカードの電極に接合される接合部、上記接合部から延在するアーム部、上記アーム部の先端に設けられ検査対象物の電極に接触する先端部から構成されるプローブであって、上記アーム部は、複数のカンチレバーを多段に積み重ねて構成されており、下段のカンチレバーのビームの自由端に、上段のカンチレバーの固定端が設けられ、自由端が互い違いになるように各カンチレバーが配置され、上記カンチレバーのビームは、第1のビームと第2のビームの2本のビームから構成され、上記第1のビームと上記第2のビームは所定の間隔で上下に配置され、両端が互いに固定された形状であることにより、より大きなオーバードライブ量を確保することが可能となる。 The probe of the present invention is a probe comprising a joint portion joined to an electrode of a probe card, an arm portion extending from the joint portion, and a tip portion provided at the tip of the arm portion and in contact with an electrode of an inspection object The arm portion is configured by stacking a plurality of cantilevers in multiple stages, and a fixed end of the upper cantilever is provided at the free end of the beam of the lower cantilever so that the free ends are staggered. Each cantilever is arranged, and the beam of the cantilever is composed of two beams, a first beam and a second beam, and the first beam and the second beam are arranged vertically at a predetermined interval. Since the both ends are fixed to each other, a larger overdrive amount can be secured.
さらに、接地面積を小さくするために、上記接触部、上記アーム部と上記接合部との接続箇所、および上記接合部の上記電極への接地部が、上下方向にほぼ一直線上に配置することにより、接地面積が小さくても十分な実装強度を確保することが可能となる。 Further, in order to reduce the ground contact area, the contact portion, the connection portion between the arm portion and the joint portion, and the ground portion to the electrode of the joint portion are arranged in a substantially straight line in the vertical direction. Even when the ground contact area is small, sufficient mounting strength can be ensured.
また、上記カンチレバーが2段であり、上記接合部と接続された1段目のカンチレバーのビームの長さを、上記1段目のカンチレバーのビームの先端に接続された2段目のカンチレバーのビームの長さよりも短くするなど設定を変更することによって、プローブ先端のスクラブを抑制したりオーバードライブをかけたときに1段目、2段目のビームが同じ方向(自由端が下がる方向)に曲がるというメリットが得られる。 The cantilever has two stages, and the length of the beam of the first stage cantilever connected to the joint is set to the length of the beam of the second stage cantilever connected to the tip of the beam of the first stage cantilever. By changing the setting to make it shorter than the length of the probe, the first and second stage beams bend in the same direction (the direction in which the free end is lowered) when the probe tip scrub is suppressed or overdriven. The advantage is obtained.
本発明を図を用いて以下に詳細に説明する。図1は、本発明の第1の実施形態のプローブ1の側面図である。 The present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of the probe 1 according to the first embodiment of the present invention.
第1の実施形態のプローブ1は、プローブカードの電極に接合される接合部2、上記接合部2から延在するアーム部3、上記アーム部3の先端に設けられ検査対象物の電極に接触する先端部4から構成される。
The probe 1 of the first embodiment is in contact with the electrode of the inspection object provided at the
さらに上記アーム部3は、図1に示すように、上記接合部3から垂直に延在し、その後水平方向にビーム8が延在する1段目のカンチレバー5と、上記1段目のカンチレバー5のビーム8の自由端に、上記1段目のカンチレバー5のビーム8と所定の間隔で平行な状態で、かつ先端が上記1段目のカンチレバー5とは反対方向となるように固定端が設けられた2段目のカンチレバー5’とから構成される。
Further, as shown in FIG. 1, the
そして、上記1段目のカンチレバー5および上記2段目のカンチレバー5’は、各ビーム8,8’が2本のビーム、第1のビーム9および第2のビーム10から構成されたダブルカンチレバー形状を用いている。上記第1のビーム9および上記第2のビーム10は所定の間隔で上下に配置され、上記第1のビーム9および上記第2のビーム10の両端が互いに固定されている。
The first-
このようなダブルカンチレバー形状を用いることによって、カンチレバーを2段に重ねた場合に、オーバードライブ時に2つのカンチレバーが先端の上下動によって2段目(先端に近い側)は自由端が下がり、1段目は2段目の変形に引っ張られ自由端が上がるという変形の仕方を防止し、さらに、2本のビームがそれぞれ変形することによって弾性変形領域内で大きなオーバードライブ量を確保することが可能となる。 By using such a double cantilever shape, when the cantilevers are stacked in two steps, the two cantilevers move up and down at the tip during overdrive, and the second step (side closer to the tip) lowers the free end. The eyes are pulled by the second stage deformation to prevent the deformation of the free end, and the two beams are deformed to secure a large overdrive amount in the elastic deformation region. Become.
また、上述のように、1段目および2段目のカンチレバー5,5’を互い違いに配置することによって、各カンチレバー5,5’が互いに反対方向で拘束されることになり、さらに、上記カンチレバー5,5’をダブルカンチレバーとしていることにより、上記プローブ1のスクラブ量を抑制することが可能となる。
Further, as described above, by arranging the first and
また、上記プローブ1のプローブカードの電極に実際に接合する箇所である上記接合部2の接地部分6は、上記先端部4と、上記接合部2と上記アーム部3との接続箇所7と、上下にほぼ一直線上となるような位置に設けている。
Further, the
このように、検査対象物と接触する上記先端部4と、上記アーム部3の付け根となる上記接合部2との接続箇所7と、上記接合部2の電極との接地部分6とを上下にほぼ一直線上に配置することにより、タッチダウン時に上記プローブ1に加わる力が、上記接地部分6にほぼ垂直に加わることとなり、小さな接地面積でもプローブの実装強度が十分に確保することが可能となる。
Thus, the connection part 7 of the said front-end | tip part 4 which contacts with a test object, the said
本実施形態のプローブ1がタッチダウン時にどのような変形を行うのか、図2を用いて説明する。図2に示すのが、タッチダウン時に変形した状態のプローブ1の側面図である。 How the probe 1 of the present embodiment is deformed at the time of touchdown will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a side view of the probe 1 in a deformed state at the time of touchdown.
タッチダウン時に上記先端部4が、図2に示すように下方向に移動するとした場合、2段目のカンチレバー5’は、矢印で示すように根元を中心に右方向に回転するように変形する。一方、1段目のカンチレバー5は、矢印で示すように根元を中心に左方向に回転するように変形する。
When the tip 4 moves downward as shown in FIG. 2 at the time of touchdown, the second-
このように、1段目のカンチレバー5と2段目のカンチレバー5’が逆方向の変形を行うことにより、上記先端部4は水平方向の移動量は少なくなり、スクラブ量が抑制されることとなる。
As described above, when the
そして、2段のカンチレバー5,5’がそれぞれ反対方向に変形を行うことにより、上記先端部4の垂直方向の移動量は従来の1本のアームのプローブよりも多くなり、オーバードライブ量を十分に確保することが可能となる。
Then, the two-
次に、第2の実施形態のプローブ1’について図3,4を用いて説明する。図3は、第2の実施形態のプローブ1’の側面図である。 Next, a probe 1 ′ according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a side view of the probe 1 ′ of the second embodiment.
上記プローブ1’は、プローブカードの電極に接合される接合部2、上記接合部2から延在するアーム部3’、上記アーム部3’の先端に設けられ検査対象物の電極に接触する先端部4から構成される。
The probe 1 ′ includes a
さらに上記アーム部3’は、図3に示すように、上記接合部3から垂直に延在し、その後水平方向にビーム8が延在する1段目のカンチレバー5と、上記1段目のカンチレバー5のビーム8の自由端に、上記1段目のカンチレバー5のビーム8と所定の間隔で平行な状態で、かつ先端が上記1段目のカンチレバー5とは反対方向となるように固定端が設けられた2段目のカンチレバー5’と、上記2段目のカンチレバー5’のビーム8の自由端に、上記2段目のカンチレバー5’のビーム8’と所定の間隔で平行な状態で、かつ先端が上記2段目のカンチレバー5’とは反対方向となるように固定端が設けられた3段目のカンチレバー5’’とから構成される。そして、上記カンチレバー5,5’,5’’は、第1の実施形態と同様に、各ビーム8,8’,8’’が第1のビーム9および第2のビーム10から構成されるダブルカンチレバー形状が用いられている。
Further, as shown in FIG. 3, the
このように、本実施形態では、上記アーム部3’に3段のダブルカンチレバー形状のカンチレバー5,5’,5’’を積み重ねて用いている。第1の実施形態より1段多い3段のカンチレバー5,5’,5’’を用いることにより、2段のカンチレバー5,5’を用いた第1の実施形態と比べると、弾性変形領域内において、さらに大きなオーバードライブ量を確保することが可能となる。
As described above, in this embodiment, the
また、カンチレバーの個数が増えても、3段のカンチレバー5,5’,5’’をそれぞれ異なる方向で拘束することにより、第1の実施形態と同様に、スクラブ量を抑制することが可能となる。
Further, even when the number of cantilevers increases, it is possible to suppress the scrub amount as in the first embodiment by restraining the three-
本実施形態のプローブ1’がタッチダウン時にどのような変形を行うのか、図4を用いて説明する。図4に示すのが、タッチダウン時に変形した状態のプローブ1’の側面図である。 Described below with reference to FIG. 4 is how the probe 1 ′ of the present embodiment undergoes deformation during touchdown. FIG. 4 is a side view of the probe 1 ′ in a deformed state at the time of touchdown.
タッチダウン時に上記先端部4が、図4に示すように下方向に移動するとした場合、3段目のカンチレバー5’’は、矢印で示すように根元を中心に右方向に回転するように変形する。2段目のカンチレバー5’は、矢印で示すように根元を中心に左方向に回転するように変形する。一方、1段目のカンチレバー5は、矢印で示すように根元を中心に右方向に回転するように変形する。
When the tip 4 is moved downward as shown in FIG. 4 at the time of touchdown, the
このように、段数が増えても1,3段目のカンチレバー5,5’’と2段目のカンチレバー5’が逆方向の変形を行うことにより、上記先端部4は水平方向の移動量を少なくすることができるので、プローブ1’のスクラブ量を抑制することが可能である。
Thus, even if the number of steps increases, the first and
そして、3本のカンチレバー5,5’,5’’がそれぞれ変形することにより、上記先端部4の垂直方向の移動量は第1の実施形態よりもさらに多くなり、オーバードライブ量を十分に確保することが可能となる。
The three
ここでは、2,3段のカンチレバー形状のアームを用いたプローブについて説明を行ったが、段数についてはこれに限定するものではなく、さらに4段以上とすることも可能であり、所望するオーバードライブ量やスクラブ量に応じて変更可能である。 Here, the probe using the two or three-stage cantilever-shaped arms has been described. However, the number of stages is not limited to this, and it is possible to use four or more stages. It can be changed according to the amount and scrub amount.
また、上記カンチレバー5,5’,5’’の太さと長さは、アームに加わる応力に応じて適宜変更可能である。そして、カンチレバー形状のカンチレバー5,5’,5’’を構成する2本のビームの間隔は、スクラブ量および上記応力に応じて適宜設定することができる。
Further, the thickness and length of the
次に、第3の実施形態のプローブ1’’について図を用いて説明する。図5に示すのは第3の実施形態のプローブ1’’の側面図である。 Next, a probe 1 ″ according to a third embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a side view of the probe 1 ″ of the third embodiment.
第3の実施形態のプローブ1’’は、第1の実施形態のプローブ1と同様に、2段のカンチレバー5,5’から構成されるが、1段目のカンチレバー5と2段目のカンチレバー5’のビームの長さが異なる。第1の実施形態では、上記接合部2の接地部分6は、上記先端部4と、上記接合部2と上記アーム部3との接続箇所7と、上下にほぼ一直線上となるような位置とするために、ビームの長さはほぼ同じとしていた。
Similar to the probe 1 of the first embodiment, the probe 1 '' of the third embodiment is composed of the two-
しかしながら、本実施形態では、1段目のカンチレバー5のビーム8よりも、2段目のカンチレバー5’のビーム8’の方が長い構造を用いている。このような形状とすることにより、図6に示すように、上記先端部4の変形量を第1の実施形態比べても多くすることができるので、さらにオーバードライブ量を大きく確保することが可能となる。
However, in this embodiment, the
このような形状を用いるためには、上記1段目のカンチレバー5のバネ定数を、上記2段目のカンチレバー5’よりも高くなるようにしなければならない。そのためには、例えば、上記1段目のカンチレバー5のビーム8の太さを、上記2段目のカンチレバー5’のビーム8’よりも細くなるようにする。他の方法を用いてバネ定数を変えることも可能である。
In order to use such a shape, the spring constant of the
このような構造を用いることにより、本発明のプローブ1’’は、さらなるオーバードライブ量の確保が可能となる。 By using such a structure, the probe 1 ″ of the present invention can secure a further overdrive amount.
1 プローブ
2 接合部
3,3’ アーム部
4 先端部
5,5’,5’’ カンチレバー
6,6’ 接地部
7 接続箇所
8,8’,8’’ ビーム
9 第1のビーム
10 第2のビーム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
上記アーム部は、複数のカンチレバーを多段に積み重ねて構成されており、
下段のカンチレバーのビームの自由端に、上段のカンチレバーの固定端が設けられ、自由端が互い違いになるように各カンチレバーが配置され、
上記カンチレバーのビームは、第1のビームと第2のビームの2本のビームから構成され、上記第1のビームと上記第2のビームは所定の間隔で上下に配置され、両端が互いに固定された形状であることを特徴とするプローブ。 A probe composed of a joint portion joined to an electrode of a probe card, an arm portion extending from the joint portion, a tip portion provided at the tip of the arm portion and in contact with an electrode of an inspection object,
The arm part is configured by stacking a plurality of cantilevers in multiple stages,
The fixed end of the upper cantilever is provided at the free end of the beam of the lower cantilever, and each cantilever is arranged so that the free ends are staggered,
The cantilever beam is composed of two beams, a first beam and a second beam. The first beam and the second beam are vertically arranged at a predetermined interval, and both ends are fixed to each other. A probe characterized by its shape.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008153508A JP2009300190A (en) | 2008-06-11 | 2008-06-11 | Probe |
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JP2008153508A JP2009300190A (en) | 2008-06-11 | 2008-06-11 | Probe |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011242377A (en) * | 2010-05-19 | 2011-12-01 | Kimoto Gunsei | Probe |
TWI405974B (en) * | 2011-04-26 | 2013-08-21 | Mpi Corp | Cantilever high frequency probe card |
JP2014035335A (en) * | 2012-08-10 | 2014-02-24 | Micronics Japan Co Ltd | Contact probe and probe card |
KR102086390B1 (en) * | 2019-11-05 | 2020-03-09 | 주식회사 플라이업 | Probe pin |
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2008
- 2008-06-11 JP JP2008153508A patent/JP2009300190A/en active Pending
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JP2014035335A (en) * | 2012-08-10 | 2014-02-24 | Micronics Japan Co Ltd | Contact probe and probe card |
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