JP2010002257A - Probe card - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プローブカードに関し、特に半導体集積回路の動作を確認するテスターで使用するプローブカードに関する。 The present invention relates to a probe card, and more particularly to a probe card used in a tester for confirming the operation of a semiconductor integrated circuit.
プローブカード(Probe Card)は、LSI(大規模集積回路)等の半導体集積回路の動作を確認するLSIテスターに装着して使用され、半導体集積回路の電極パッドに対して接触してプロービングするためのプローブ針(Probe)、プローブ針と接続する電極パッドと、LSIテスターに接続するための接続端子を備えた多層プリント配線基板である。 A probe card (Probe Card) is used by being attached to an LSI tester for confirming the operation of a semiconductor integrated circuit such as an LSI (Large Scale Integrated Circuit), and is used for probing in contact with an electrode pad of the semiconductor integrated circuit. This is a multilayer printed wiring board provided with a probe needle (Probe), an electrode pad connected to the probe needle, and a connection terminal for connection to an LSI tester.
図9は、プローブカードを横方向から見た概略図であり、多層プリント配線基板100はプローブ針101、プローブ針101を支えるブロック102、プローブ針101を接続する電極103、LSIテスターに接続するための接続端子104を有する。図9のA部は、多層プリント配線基板100にプローブ針101を取り付ける部分であり、図9のB部は、LSIテスターに接続するための接続端子104を含む部分を示す。
FIG. 9 is a schematic view of the probe card as viewed from the side. The multilayer printed
図10(A)は、図9のA部の基板断面の拡大図を示し、図10(B)は、A部の内層ベタパターンを示している。図10(A)では、基板断面は、スルーホール105、信号配線106,内層ベタパターン107を有しており、電極103ははんだ108によりプローブ針101を接続している。図10(B)の内層ベタパターン107は複数のスルーホール105を有しており、各スルーホール105にはクリアランス118が設けられている。
FIG. 10A shows an enlarged view of the cross section of the substrate in part A of FIG. 9, and FIG. 10B shows an inner layer solid pattern in part A. In FIG. 10A, the substrate cross section has a through
図11(A)は、図9のB部の基板断面の拡大図を示し、図11(B)は、B部の内層ベタパターンを示す。図11(A)では、基板断面は、スルーホール120を有しており、図11(B)の内層ベタパターン122は複数のスルーホール120を有しており、各スルーホール120にはクリアランス121が設けられている。
FIG. 11A shows an enlarged view of the substrate cross section of the B part in FIG. 9, and FIG. 11B shows an inner layer solid pattern of the B part. In FIG. 11A, the cross section of the substrate has through
図11と図10を比較すると、図11に示すLSIテスターに接続する側のスルーホール120の密度に比べて、図10に示すプローブ針取り付け側のスルーホール105の配列密度が高いのが、プローブカードで使用する多層プリント配線基板100の特徴である。
Comparing FIG. 11 and FIG. 10, the arrangement density of the
ところで、多層プリント配線基板としては、特許文献1に開示されている。この多層プリント配線基板では、1つの信号用スルーホールに対して、内層の複数の導体ベタ層に形成される各クリアランスの直径を大きくすることで、信号用スルーホールに対してキャパシタンス成分を削減しており、複数の導体ベタ層におけるクリアランスの直径が異なっている。
上述したプローブカードでは、プローブ針を取り付ける部分の多層プリント配線基板のスルーホールが下記に示す理由により寄生容量(静電容量)が多く、スルーホールの特性インピーダンスの値が低くなり、高速な電気信号がスルーホールを通過し難くなるという問題がある。多層プリント配線基板における寄生容量が多くなる理由は、次の通りである。 In the probe card described above, the through hole of the multilayer printed wiring board where the probe needle is attached has a large parasitic capacitance (capacitance) due to the following reasons, and the characteristic impedance value of the through hole is lowered, resulting in a high-speed electric signal. Is difficult to pass through the through hole. The reason why the parasitic capacitance in the multilayer printed wiring board increases is as follows.
(a)多層プリント配線基板は、プローブ針の一端部である針元を取り付けるための針元用電極パッドを有しているが、この針元用電極パッドの位置が、特定の狭い領域において、狭ピッチで格子状(基本格子の形状は、長方形、正方形、二等辺三角形、正三角形等)に配列されている。 (A) The multilayer printed wiring board has a needle base electrode pad for attaching a needle base which is one end of the probe needle, and the position of the needle base electrode pad is in a specific narrow region, They are arranged in a grid pattern with a narrow pitch (the basic grid shape is rectangular, square, isosceles triangle, equilateral triangle, etc.).
このように針元用電極パッドの位置を配置しなければならないのは、極めて狭い領域に集中している半導体集積回路の電極パッドにプローブ針の他端部である針先を対応させなくてはならないためである。 The position of the needle base electrode pad must be arranged in this way because the tip of the probe needle must correspond to the electrode pad of the semiconductor integrated circuit concentrated in a very narrow area. This is because it must not.
(b)上記(a)における多層プリント配線基板の針元用電極パッドは、多層プリント配線基板の内層(または反対側の面)に形成した導体パターンに対して、スルーホールを用いて電気的に接続される。スルーホールが貫通する多層プリント配線基板の内層には複数の内層ベタパターンが形成されているが、これらの内層ベタパターンのうち、電気的に接続しない内層ベタパターンには、クリアランス(穴、アンチパッド)を形成して絶縁する。 (B) The needle electrode pad of the multilayer printed wiring board in (a) is electrically connected to the conductor pattern formed on the inner layer (or the opposite surface) of the multilayer printed wiring board using a through hole. Connected. A plurality of inner layer solid patterns are formed on the inner layer of the multilayer printed wiring board through which the through hole penetrates. Of these inner layer solid patterns, the inner layer solid pattern that is not electrically connected has a clearance (hole, anti-pad). ) To insulate.
しかし、このように内層ベタパターンにクリアランスを形成すると、スルーホール内の導体と内層ベタパターンの間には、寄生的な静電容量(寄生容量)が発生してしまう。 However, when the clearance is formed in the inner layer solid pattern in this way, a parasitic capacitance (parasitic capacitance) is generated between the conductor in the through hole and the inner layer solid pattern.
プローブカードに用いる多層プリント配線基板の電源やグランド用の内層ベタパターンの層数は、通常用いられているプリント基板に比べて数倍から十数倍にも達するので、スルーホールのインダクタンス成分に比べて寄生容量が過多になる。従って、スルーホールの特性インピーダンス({インダクタンス/寄生容量}の平方根で定義される)は、寄生容量が増えると低くなってしまう。このため、電気信号配線の特性インピーダンスに比べて、スルーホールの特性インピーダンスが低くなるので、スルーホール部分で特性インピーダンスの不整合が大きくなり高速な電気信号はスルーホールを通過することができなくなる。 The number of layers of the inner layer solid pattern for the power supply and ground for the multilayer printed wiring board used for the probe card reaches several to ten times that of the usual printed circuit board, so compared to the inductance component of the through hole. And excessive parasitic capacitance. Therefore, the characteristic impedance of the through hole (defined by the square root of {inductance / parasitic capacitance}) decreases as the parasitic capacitance increases. For this reason, since the characteristic impedance of the through hole is lower than the characteristic impedance of the electric signal wiring, mismatching of the characteristic impedance becomes large in the through hole portion, and a high-speed electric signal cannot pass through the through hole.
(c)上記(b)の問題は、スルーホールの寄生容量を低減すれば解決できる。1つの信号用スルーホールに対する内層の複数の導体ベタパターン層におけるクリアランスの直径を大きくして寄生容量を低減する技術は、上記特許文献1に開示されているが、上記(a)で説明したように多層プリント配線基板の針元用電極パッドが狭い領域に密集して配置されているために、スルーホールの配置密度が高い状態にあり、寄生容量が充分小さくなるまでクリアランスの直径を大きくすると、隣接するクリアランス同士が連結してしまうので、多層プリント配線基板のスルーホールに対して、プローブカードのプローブ針の針元を取り付ける場合には適用できない。 (C) The problem (b) can be solved by reducing the parasitic capacitance of the through hole. A technique for reducing the parasitic capacitance by increasing the clearance diameter in the plurality of conductor solid pattern layers on the inner layer with respect to one signal through hole is disclosed in Patent Document 1, but as described in (a) above. Since the electrode pads for needles on the multilayer printed wiring board are densely arranged in a narrow area, the arrangement density of the through holes is high, and when the clearance diameter is increased until the parasitic capacitance is sufficiently small, Since adjacent clearances are connected to each other, this is not applicable when attaching a probe needle of a probe card to a through hole of a multilayer printed wiring board.
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、寄生容量を低減してスルーホールの特性インピーダンスを適正な範囲にコントロールして高速な電気信号を通すことができるプローブカードを提供することである。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to reduce the parasitic capacitance and control the characteristic impedance of the through hole within an appropriate range so that a high-speed electric signal can be passed. It is to provide a probe card.
本発明のプローブカードは、半導体集積回路の動作を確認するテスターに装着されて、半導体集積回路上の電極パッドに対して接触するプローブカードであって、多層配線基板と、一端部を前記多層配線基板の電極パッドに接続させ、他端部を前記半導体集積回路上の前記電極パッドに接触させて前記プローブ針を介して前記半導体集積回路と前記多層配線基板との間の信号の入出力を行う複数のプローブ針と、を備え、前記多層配線基板には、前記多層配線基板の前記電極パッドに接続された複数のスルーホールであって、特性インピーダンスの異なる前記スルーホールが混在して配置されていることを特徴とする。 The probe card of the present invention is a probe card that is mounted on a tester for confirming the operation of a semiconductor integrated circuit and contacts an electrode pad on the semiconductor integrated circuit. A signal is input / output between the semiconductor integrated circuit and the multilayer wiring substrate via the probe needle by connecting to the electrode pad of the substrate and contacting the other end of the electrode pad on the semiconductor integrated circuit. A plurality of probe needles, and the multilayer wiring board includes a plurality of through holes connected to the electrode pads of the multilayer wiring board, wherein the through holes having different characteristic impedances are mixedly arranged. It is characterized by being.
本発明によれば、寄生容量を低減してスルーホールの特性インピーダンスを適正な範囲にコントロールして高速な電気信号を通すことができるプローブカードを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a probe card capable of reducing a parasitic capacitance and controlling a characteristic impedance of a through hole within an appropriate range and passing a high-speed electric signal.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は、本発明のプローブカードの多層配線基板のプローブ針接続用電極パッドを配置した領域1Aの内層ベタパターン2の形状例を示している平面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a plan view showing a shape example of an inner layer
プローブカードは、半導体集積回路の動作を確認するLSIテスターに使用され、このプローブカードの多層プリント配線基板(多層配線基板の一例)の層構成は、例えば10層以上の内層ベタパターンと4層以上の信号配線層からなる。内層ベタパターン層は電源とGND(グランド)として用いられる。プローブカードの構成例は、後で図7と図8を参照して説明する。 The probe card is used in an LSI tester for confirming the operation of a semiconductor integrated circuit, and the layer configuration of the multilayer printed wiring board (an example of the multilayer wiring board) of the probe card is, for example, 10 or more inner solid patterns and 4 or more layers. The signal wiring layer. The inner solid pattern layer is used as a power source and a GND (ground). A configuration example of the probe card will be described later with reference to FIGS.
図1に示す多層プリント配線基板のプローブ針接続用電極パッドを配置した領域1Aは、内層ベタパターン2と複数個のスルーホール10を有している。これらのスルーホール10は上から見て円形状であり同じ直径を有している。スルーホール10の中心は、所定のピッチPで2次元的にX方向とY方向に沿って配列されており、隣接する4つのスルーホール10は破線で示す正方形の基本格子Hの4つの角部の位置に配置されている。各スルーホール10は、プローブカードのプローブ針の針元が電気的に接続される複数個の電極パッド3に対応して配置されており、複数個の電極パッド3は上述した正方形の基本格子Hの各角部の位置に配置されている。
A
図1に示す多層プリント配線基板のプローブ針接続用電極パッドを配置した領域1Aの内層ベタパターン2は、各スルーホール10に対応してクリアランス5,6を有している。クリアランスはアンチパッドとも呼ぶ。クリアランス5とクリアランス6は、共に円形形状を有しており、直径が異なる。クリアランス5の直径D1は、クリアランス6の直径D2に比べて小さい。クリアランス5はスルーホール10に対して同心円状に形成されており、同様にしてクリアランス6は隣接するスルーホール10に対して同心円状に形成されている。内層ベタパターン2における直径の異なるクリアランス5,6は、X方向とY方向に沿って交互になるように配置され、クリアランス5,6は混在して配置されている。
The inner layer
内層ベタパターン2には、通常の直径のクリアランス5に加えて、直径の大きいクリアランス6が形成されていることで、直径の大きいクリアランス6を形成している内層ベタパターン2の部分とスルーホール10の導体との間に生じる寄生容量は、直径の小さいクリアランス5を形成している内層ベタパターン2の部分とスルーホール10の導体との間に生じる寄生容量に比べて低減することができる。
In the inner layer
従って、直径の大きいクリアランス6内のスルーホール10の特性インピーダンスは、直径の小さいクリアランス5内のスルーホール10の特性インピーダンスに比べて大きくすることができる。これにより、直径の大きいクリアランス6のスルーホール10の特性インピーダンスが、接続しようとする伝送路(信号配線)に比べて小さくなりすぎることを防ぎ、直径の大きいクリアランス6のスルーホール10に配置された電極パッド3には、プローブ針の針元から高速な信号が割り当てて入出力されるようになっている。つまり、直径の大きいクリアランス6のスルーホール10における高速な信号の通過特性を改善できる。このことから、スルーホール10の特性インピーダンス値を容易にコントロールすることができる。
Therefore, the characteristic impedance of the through
(第2実施形態)
次に、図2を参照して、本発明の第2実施形態を説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図2は、本発明の別のプローブカードの多層プリント配線基板のプローブ針接続用電極パッドを配置した領域1Bの内層ベタパターン2Bの形状例を示している平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing an example of the shape of the inner layer
図2に示すように、多層プリント配線基板のプローブ針接続用電極パッドを配置した領域1Bは、内層ベタパターン2Bと複数個のスルーホール10Bを有している。これらのスルーホール10Bは、上から見て円形状であり、同じ直径を有している。隣接する3つのスルーホール10Bの中心は、2次元的にX方向とY方向に沿って、破線で示す正三角形の基本格子Gの3つの角の位置に配置されている。各スルーホール10Bは、プローブ針の針元が電気的に接続される複数個の電極パッドに対応して配置されており、複数個の電極パッドは正三角形の基本格子状に配置されている。
As shown in FIG. 2, the
多層プリント配線基板のプローブ針接続用電極パッドを配置した領域1Bの内層ベタパターン2Bは、各スルーホール10Bに対応してクリアランス5B,6Bを有している。クリアランス5Bとクリアランス6Bは、共に円形形状を有しており、クリアランス5Bとクリアランス6Bの直径が異なる。クリアランス5Bの直径D3は、クリアランス6の直径D4に比べて小さい。クリアランス5Bはスルーホール10Bに対して同心円状に形成されており、同様にしてクリアランス6Bは隣接するスルーホール10Bに対して同心円状に形成されている。内層ベタパターン2Bにおける直径の異なるクリアランス5B,6Bは、X方向とY方向に沿って混在して配置されている。
The inner layer
通常の直径のクリアランス5Bに加えて、内層ベタパターン2Bには、直径の大きいクリアランス6Bが形成されていることで、直径の大きいクリアランス6Bを形成している内層ベタパターン2Bの部分とスルーホール10Bの導体との間に生じる寄生容量は、直径の小さいクリアランス5Bを形成している内層ベタパターン2Bの部分とスルーホール10Bの導体との間に生じる寄生容量に比べて低減することができる。
In addition to the
従って、直径の大きいクリアランス6B内のスルーホール10Bの特性インピーダンスは、直径の小さいクリアランス5B内のスルーホール10Bの特性インピーダンスに比べて大きくすることができる。これにより、直径の大きいクリアランス6Bのスルーホール10Bの特性インピーダンスが、接続しようとする伝送路(信号配線)に比べて小さくなりすぎることを防ぎ、直径の大きいクリアランス6Bのスルーホール10Bに配置された電極パッドには、プローブ針の針元から高速な信号が割り当てて入出力されるようになっている。つまり、直径の大きいクリアランス6Bのスルーホール10Bでは、高速な信号の通過特性を改善できる。
Therefore, the characteristic impedance of the through
(第3実施形態)
次に、図3を参照して、本発明の第3実施形態を説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
上述した第1実施形態と第2実施形態では、多層プリント配線基板のプローブ針接続用電極パッドを配置した領域1A,1Bの各スルーホール10,10Bの直径は同じである。
In the first embodiment and the second embodiment described above, the diameters of the through
これに対して、図3に示す実施形態における多層プリント配線基板のプローブ針接続用電極パッドを配置した領域1Cでは、スルーホール10Cと、スルーホール10Dが、正方形の基本格子Hの各角部の位置において交互にX方向とY方向に沿って所定のピッチで交互に混在して配置されている。スルーホール10Cは通常サイズのスルーホールであり、クリアランス5Cは通常サイズのクリアランスである。
On the other hand, in the region 1C where the probe needle connection electrode pads of the multilayer printed wiring board in the embodiment shown in FIG. 3 are arranged, the through
このスルーホール10Dの直径は、通常(普通)サイズのスルーホール10Cの直径に比べて小さくしたスルーホールである。そして、内層ベタパターン2Cのクリアランス5Cがスルーホール10Cに対して同心円状に設けられ、クリアランス6Cがスルーホール10Dに対して同心円状に設けられている。
The diameter of the through
このクリアランス6Cの直径は、通常(普通)サイズのクリアランス5Cの直径に比べて大きくしたクリアランスである。スルーホール10Dは、通常のスルーホール10Cに比べて直径を小さくしたスルーホールである。これにより、スルーホールの特性インピーダンスを高くすることができる。このように、スルーホールの特性インピーダンスを高くするために、スルーホール10Dの直径は通常サイズのスルーホール10Cの径に比べて小さくして、クリアランス6Cの直径は通常サイズのクリアランス5Cの径に比べて大きくしている。
The diameter of the
これにより、内層ベタパターン2Cには、通常サイズよりも直径を大きくしたクリアランス6Cが形成されていることで、クリアランス6Cを形成している内層ベタパターン2Cの部分と通常サイズよりも直径を小さくしたスルーホール10Dの導体との間に生じる寄生容量は、通常サイズのクリアランス5Cを形成している内層ベタパターン2Cの部分と通常サイズのスルーホール10Cの導体との間に生じる寄生容量に比べて低減することができる。
As a result, the inner layer
しかも、スルーホール10Dの直径がスルーホール10Cに比べて縮小されているので、インダクタンス成分の増加効果が生じる。このことから、スルーホール10Dの特性インピーダンス値を容易にコントロールすることができる。
Moreover, since the diameter of the through
従って、通常サイズよりも直径を大きくしたクリアランス6C内における通常サイズよりも直径を小さくしたスルーホール10Dの特性インピーダンスは、通常サイズのクリアランス5C内の通常サイズのスルーホール10Cの特性インピーダンスに比べて大きくすることができる。これにより、直径を大きくしたクリアランス6Cの直径を小さくしたスルーホール10Dの特性インピーダンスが伝送路(信号配線)に比べて小さくなりすぎることを防ぎ、クリアランス6Cのスルーホール10Dに配置された電極パッド3には、プローブ針の針元から高速な信号が割り当てて入出力されるようになっている。つまり、直径を大きくしたクリアランス6Cのスルーホール10Dにおける高速な信号の通過特性を改善できる。
Accordingly, the characteristic impedance of the through
(第4実施形態)
次に、図4を参照して、本発明の第4実施形態を説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図4に示す実施形態では、図3に示す実施形態とは異なり、多層プリント配線基板のプローブ針接続用電極パッドを配置した領域1Dの内層ベタパターン2Dでは、通常のスルーホール10Cに比べて直径を小さくした3つのスルーホール10Dが、正三角形の基本格子Gの各角部の位置に配置されており、通常サイズの6つのスルーホール10Cが1つの直径を小さくしたスルーホール10Dの周囲に配置されている。スルーホール10Cは通常サイズのスルーホールであり、クリアランス5Cは通常サイズのクリアランスである。
In the embodiment shown in FIG. 4, unlike the embodiment shown in FIG. 3, the inner layer
内層ベタパターン2Dには、通常サイズのスルーホール10Cが、通常サイズのクリアランス5Cに対して同心円状に形成されており、通常のスルーホール10Cに比べて直径を小さくしたスルーホール10Dが、通常のクリアランス5Cに比べて直径を大きくしたクリアランス6Cに対して同心円状に形成されている。
In the inner layer
内層ベタパターン2Dには、通常サイズのクリアランス5Cに比べて直径を大きくしたクリアランス6Cが形成されていることで、クリアランス6Cを形成している内層ベタパターン2Dの部分と通常サイズのスルーホール10Cに比べて直径を小さくしたスルーホール10Dの導体との間に生じる寄生容量は、通常サイズのクリアランス5Cを形成している内層ベタパターン2Dの部分と通常サイズのスルーホール10Cの導体との間に生じる寄生容量に比べて低減することができる。しかも、スルーホール10Dの直径がスルーホール10Cに比べて縮小されているので、インダクタンス成分の増加効果が生じる。このことから、スルーホール10Dの特性インピーダンス値を容易にコントロールすることができる。
The inner layer
従って、通常サイズのクリアランス5Cに比べて直径を大きくしたクリアランス6C内のスルーホール10Dの特性インピーダンスは、通常サイズのクリアランス5C内の通常サイズのスルーホール10Cの特性インピーダンスに比べて大きくすることができる。これにより、クリアランス6Cのスルーホール10Dの特性インピーダンスが伝送路(信号配線)に比べて小さくなりすぎることを防ぎ、クリアランス6Cのスルーホール10Dに配置された電極パッドには、プローブ針の針元から高速な信号が割り当てて入出力されるようになっている。つまり、クリアランス6Cのスルーホール10Dにおける高速な信号の通過特性を改善できる。
Therefore, the characteristic impedance of the through
(第5実施形態)
次に、図5と図6を参照して、本発明の第5実施形態を説明する。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図5と図6に示す多層プリント配線基板のプローブ針接続用電極パッドを配置した領域1Fの例では、3層の内層ベタパターン2F、2G、2Hの形状例を示しており、各スルーホール10Rに対応するクリアランスの直径は、各内層ベタパターン2F、2G、2H毎に交互に異なっており、混在している。各スルーホール10Rは同じ直径を有している。図5(A)は、図5(B)、図6(A)、図6(B)のM−M線における断面図である。
In the example of the region 1F in which the probe needle connection electrode pads of the multilayer printed wiring board shown in FIGS. 5 and 6 are arranged, the shape examples of the three-layer inner
図5(A)は、3つの内層ベタパターン2F、2G、2Hの断面形状例を示しており、図5(B)は、内層ベタパターン2Hの平面図であり、図6(A)は、内層ベタパターン2Gの平面図であり、図6(B)は、内層ベタパターン2Fの平面図である。内層ベタパターン2Hは第(n+2)層であり、内層ベタパターン2Gは第(n+1)層であり、そして内層ベタパターン2Fは第n層である。
FIG. 5A shows an example of a cross-sectional shape of three inner layer
図6(B)に示す内層ベタパターン2Fでは、同じ直径を有する隣接するスルーホール10Rに対応して、異なる直径のクリアランス6D、5Dが配列されている。図6(A)に示す内層ベタパターン2Gでは、同じ直径を有する隣接するスルーホール10Rに対応して、異なる直径のクリアランス5D、6Dが配列されている。さらに、図5(B)に示す内層ベタパターン2Hでは、同じ直径を有する隣接するスルーホール10Rに対応して、異なる直径のクリアランス6D、5Dが配列されている。すなわち、内層ベタパターン2F、2G、2Hでは、各スルーホール10Rに対して異なる直径のクリアランス6D、5Dが交互に混在して配置されており、内層ベタパターン毎にクリアランスの直径を交互に変更している。
In the inner layer
次に、図7と図8を参照して、上述した多層配線基板を備えるプローブカードの構造例を説明する。 Next, referring to FIGS. 7 and 8, an example of the structure of a probe card including the multilayer wiring board described above will be described.
図7(A)は、プローブカード50を底面側から見た図であり、図7(B)は、プローブカード50とプローバ80を示す側面図である。図8(A)は、図7(A)に示すプローブカード50の表層パターン部分Wにおける電極パッド3の配列例を示す図であり、図8(B)は、図8(A)のプローブカード50の部分Wにおける電極パッド3に対応して配置されている内層ベタパターン2の各クリアランス5,6の配列例を示している。各クリアランス5,6は、図1に示す実施形態におけるクリアランス5,6を一例として代表して示しているが、このプローブカード50は、上述した各実施形態に適用できる。
7A is a view of the
図7(A)に示すプローブカード50は、多層プリント配線基板1と、複数本のプローブ針51と、矩形状の固定用樹脂部材52を有している。多層プリント配線基板1には、LSIテスター70に接続するための複数の電極パッド53と、プローブ針51の針元を接続するための複数の電極パッド3が配置されている。
A
図7(A)と図7(B)に示すように、各プローブ針51は固定用樹脂部材52により多層プリント配線基板1に固定されている。各プローブ針51の一端部である針元54は、はんだ付け等で多層プリント配線基板1の電極パッド3に電気的に接続され、各プローブ針51の他端部である針先55は、半導体集積回路56の電極パッド57に電気的に接続されている。
As shown in FIGS. 7A and 7B, each
本発明の実施形態では、多層配線基板のスルーホールが並んで密集する領域において、通常(普通)サイズのクリアランスと通常より大きくしたクリアランスを混在させている。また、クリアランスの直径は、内層ベタパターン毎にクリアランスの直径を交互に変更している。 In the embodiment of the present invention, a normal (normal) size clearance and a clearance larger than normal are mixed in a region where the through holes of the multilayer wiring board are densely arranged side by side. The clearance diameter is alternately changed for each inner layer solid pattern.
内層ベタパターンの残余部分を確保しながら、クリアランスの直径を大きくできるようになり、スルーホールの寄生容量を低減することができる。スルーホールの特性インピーダンスが伝送路(信号配線部)に比べて低くなり過ぎることを防いで、高速な信号の通過特性を改善できる。 The diameter of the clearance can be increased while securing the remaining portion of the inner layer solid pattern, and the parasitic capacitance of the through hole can be reduced. The characteristic impedance of the through hole can be prevented from becoming too low compared to the transmission line (signal wiring part), and the high-speed signal passing characteristic can be improved.
LSIテスターの多層配線基板は、例えば10層以上の内層ベタパターン(電源、GND用)と、4層以上の信号配線層からなるが、プローブの針元を接続させるためのハンダ付け用電極パッドが集中する領域で、スルーホールの寄生容量が過多になるのを防いで、高速信号に対する通過特性を向上できる。本発明の実施形態のプローブカードを用いることにより、LSIテスターが対応できる上限周波数(動作速度)を高くすることができる。なお、本発明の実施形態のプローブカードは、例えば150MHz以上で動作するインターフェース(I/F)を有するLSIの測定に用いることができる。 The multi-layer wiring board of the LSI tester is composed of, for example, an inner layer solid pattern (for power supply and GND) of 10 layers or more and a signal wiring layer of 4 layers or more, but there are electrode pads for soldering for connecting the probe needle points. In the concentrated region, it is possible to prevent the through-hole parasitic capacitance from becoming excessive, and to improve the passing characteristics for high-speed signals. By using the probe card of the embodiment of the present invention, it is possible to increase the upper limit frequency (operation speed) that the LSI tester can handle. The probe card according to the embodiment of the present invention can be used for measurement of an LSI having an interface (I / F) that operates at, for example, 150 MHz or more.
本発明のプローブカードは、半導体集積回路の動作を確認するテスターに装着されて、半導体集積回路上の電極パッドに対して接続してプロービングするプローブカードであって、多層配線基板と、一端部を多層配線基板の電極パッドに接続させ、他端部を半導体集積回路上の電極パッドに接続させて半導体集積回路と多層配線基板との間の信号の入出力を行う複数のプローブ針と、を備え、多層配線基板には、多層配線基板の電極パッドに接続された複数のスルーホールであって、特性インピーダンスの異なるスルーホールが混在して配置されている。 A probe card according to the present invention is a probe card that is attached to a tester for confirming the operation of a semiconductor integrated circuit and is connected to an electrode pad on the semiconductor integrated circuit for probing, and includes a multilayer wiring board and one end portion. A plurality of probe needles connected to the electrode pads of the multilayer wiring board and connected to the electrode pads on the semiconductor integrated circuit to input and output signals between the semiconductor integrated circuit and the multilayer wiring board; In the multilayer wiring board, a plurality of through holes connected to the electrode pads of the multilayer wiring board and having different characteristic impedances are mixedly arranged.
これにより、寄生容量を低減してスルーホールの特性インピーダンスを適正な範囲にコントロールして高速な電気信号を通すことができる。 As a result, the parasitic capacitance can be reduced and the characteristic impedance of the through hole can be controlled within an appropriate range so that a high-speed electric signal can be passed.
また、多層配線基板の内層ベタパターンにはスルーホールとの間にクリアランスが設けられており、隣接するスルーホールのクリアランスの直径が異なっている。これにより、内層ベタパターンの残余部分を確保しながら、クリアランスの直径を大きくできるようになり、スルーホールの寄生容量を低減することができる。スルーホールの特性インピーダンスが伝送路(信号配線部)に比べて低くなり過ぎることを防いで、高速な信号の通過特性を改善できる。 Further, a clearance is provided between the inner layer solid pattern of the multilayer wiring board and the through hole, and the clearance diameters of the adjacent through holes are different. Accordingly, the clearance diameter can be increased while securing the remaining portion of the inner layer solid pattern, and the parasitic capacitance of the through hole can be reduced. The characteristic impedance of the through hole can be prevented from becoming too low compared to the transmission line (signal wiring part), and the high-speed signal passing characteristic can be improved.
さらに、直径が異なるスルーホールが混在して配置されている。これにより、スルーホールの直径が縮小されていると、インダクタンス成分の増加効果が生じる。このことから、スルーホールの特性インピーダンス値を容易にコントロールすることができる。 Furthermore, through holes having different diameters are mixedly arranged. Thereby, when the diameter of the through hole is reduced, an effect of increasing the inductance component occurs. From this, the characteristic impedance value of the through hole can be easily controlled.
多層配線基板は複数層の内層ベタパターンを有しており、各内層ベタパターンにはスルーホールに対応するクリアランスが形成されており、クリアランスの直径は、各内層ベタパターン毎に交互に異なる。これにより、寄生容量を低減してスルーホールの特性インピーダンスを適正な範囲にコントロールして高速な電気信号を通すことができる。 The multilayer wiring board has a plurality of layers of inner layer solid patterns. Clearances corresponding to through holes are formed in each inner layer solid pattern, and the diameter of the clearance is alternately different for each inner layer solid pattern. As a result, the parasitic capacitance can be reduced and the characteristic impedance of the through hole can be controlled within an appropriate range so that a high-speed electric signal can be passed.
なお、本発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。なお、図2に示す例とは異なり、3つのスルーホール10Bの中心は、2次元的にX方向とY方向に沿って、破線で示す二等辺三角形の基本格子の3つの角の位置に配置されても良い。基本格子の形状は、長方形、正方形、二等辺三角形、正三角形等を採用できる。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Unlike the example shown in FIG. 2, the centers of the three through
また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine the component covering different embodiment suitably.
1A…多層プリント配線基板のプローブ針接続用電極パッドを配置した領域、2…内層ベタパターン、3…電極パッド、4…、5…クリアランス、6…クリアランス、10…スルーホール、50…プローブカード、51…プローブ針、52…固定用樹脂部材、5…各プローブ針の針元、55…プローブ針の針先、56…半導体集積回路、57…半導体集積回路の電極パッド、80…プローバ。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
多層配線基板と、
一端部を前記多層配線基板の電極パッドに接続させ、他端部を前記半導体集積回路上の前記電極パッドに接触させて前記半導体集積回路と前記多層配線基板との間の信号の入出力を行う複数のプローブ針と、を備え、
前記多層配線基板には、前記多層配線基板の前記電極パッドに接続された複数のスルーホールであって、特性インピーダンスの異なる前記スルーホールが混在して配置されていることを特徴とするプローブカード。 A probe card attached to a tester for confirming the operation of the semiconductor integrated circuit and in contact with an electrode pad on the semiconductor integrated circuit,
A multilayer wiring board;
One end is connected to the electrode pad of the multilayer wiring board, and the other end is brought into contact with the electrode pad on the semiconductor integrated circuit to input / output signals between the semiconductor integrated circuit and the multilayer wiring board. A plurality of probe needles,
The probe card, wherein the multilayer wiring board includes a plurality of through holes connected to the electrode pads of the multilayer wiring board and having different characteristic impedances.
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WO2023199706A1 (en) * | 2022-04-11 | 2023-10-19 | 日本メクトロン株式会社 | Inspection jig, and method for adjusting characteristic impedance of inspection jig |
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2008
- 2008-06-19 JP JP2008160198A patent/JP2010002257A/en active Pending
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