JP2010050437A

JP2010050437A - Ｉｃテスタ

Info

Publication number: JP2010050437A
Application number: JP2009113338A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ota; 宏太田
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2008-07-25
Filing date: 2009-05-08
Publication date: 2010-03-04
Also published as: KR20100011895A; KR101168629B1

Abstract

【課題】プローブカードの反りを抑制するＩＣテスタを実現することを目的にする。
【解決手段】本発明は、テストヘッドと電気的に接続するプローブカードのプローブピンにより、ウェハと電気的に接続するＩＣテスタに改良を加えてものである。本装置は、プローブカードの面中央部に対向する位置の前記テストヘッドに設けられ、バネの弾性力によりプローブカードを押圧する押圧部を備えたことを特徴とする装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、テストヘッドと電気的に接続するプローブカードのプローブピンにより、ウェハと電気的に接続するＩＣテスタに関し、プローブカードの反りを抑制するＩＣテスタに関するものである。

ＩＣテスタのテストヘッドは、プローバに接続し、プローブカードのプローブを介して、ウェハと電気的に接続し、ウェハのチップの試験を行っている。このような装置は、例えば下記特許文献１等に記載されている。

特開２００７−１１６０８５号公報

このような装置では、プローブピン数の増加したプローブカードに対して、プローバからウェハを介してプローブピンが押し付けられ、プローブカードに対して大荷重がかかり、プローブカードに反りが発生してしまう。また、高温測定時に、プローブカードが、熱膨張により変形し、反ってしまう。

この結果、プローブピンが、ウェハのチップに対して接触不良が発生してしまい、チップの試験が行えなくなってしまうという問題点があった。

そこで、本発明の目的は、プローブカードの反りを抑制するＩＣテスタを実現することにある。

このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
テストヘッドと電気的に接続するプローブカードのプローブピンにより、ウェハと電気的に接続するＩＣテスタにおいて、
前記プローブカードの面中央部に対向する位置の前記テストヘッドに設けられ、バネの弾性力によりプローブカードを押圧する押圧部を備えたことを特徴とするものである。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明であって、
前記プローブピンの非設置側の前記プローブカードの面中央部に設置され、前記押圧部により押圧されるブロックを設けたことを特徴とするものである。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明であって、
前記ブロックに形成されるつば状部と、
このつば状部に引っ掛け、前記プローブカードを引き上げるフック部と
を有することを特徴とするものである。
請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明であって、
前記プローブカードの面中央部及び面外周部を除いた部分に設置される２以上のフックと、
このフックに引っ掛け、プローブカードを引き上げるフック部と
を有することを特徴とするものである。
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明であって、
前記ブロックと前記フックとが設置され、前記プローブピンの非設置側に前記プローブカードを補強する補強部材を設けたことを特徴とするものである。
請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の発明であって、
前記押圧部と前記ブロックとの間に設けられ、押圧部の押圧力をブロックに伝達するくさび形部材を有することを特徴とするものである。
請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の発明であって、
前記テストヘッドに設けられ、コネクタにより前記プローブカードと電気的に接続し、前記押圧部の押圧力をプローブカードに伝達するトッププレートを具備したことを特徴とするものである。
請求項８記載の発明は、
テストヘッドと電気的に接続するプローブカードのプローブピンにより、ウェハと電気的に接続するＩＣテスタにおいて、
前記プローブカードの面中央部及び面外周部を除いた部分に設置される２以上のフックと、
このフックに引っ掛け、プローブカードを引き上げるフック部と
を有することを特徴とするものである。
請求項９記載の発明は、請求項１〜３，８のいずれかに記載の発明であって、
前記プローブピンの非設置側に前記プローブカードを補強する補強部材を設けたことを特徴とするものである。

本発明によれば、押圧部が、プローブカードの中央部をバネ弾性力により押圧するので、プローブカードが上方に反ることを抑制することができる。

請求項３によれば、フック部が、ブロックのつば状部を押し上げて、プローブカードの中央部を押し上げるので、プローブカードが下方に反ることを抑制することができる。

請求項４，５，８によれば、フック部が、フックを押し上げて、プローブカードを押し上げるので、プローブカードが下方に反ることを抑制することができる。

本発明の一実施例を示した構成図である。図１に示す装置のトッププレート３０の要部を示した下面図である。図１に示す装置のフック部３４の拡大構成図である。図１に示す装置のフック部３５の拡大構成図である。図１に示す装置の動作を説明する図である。図１に示す装置の動作を説明する図である。本発明の他の実施例を示した要部の断面構成図である。図７に示す装置の補強部材４５の構成図である。

以下本発明を、図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の一実施例を示した構成図である。

図１において、テストヘッド１０は、図示しない本体と電気的に接続され、図示しないピンエレクトロニクスカードと呼ばれるプリント基板が複数搭載されている。テストボード２０は、正方形状で、テストヘッド１０に取り付けられ、４つのフローティングユニット２１、１つのフローティングユニット２２を有している。フローティングユニット２１は、テストボード２０の四隅に配置される。フローティングユニット２２は、フローティングユニット２１よりテストヘッド１０に近く、テストボード２０の中心に配置される。そして、フローティングユニット２１，２２は、ＸＹＺ方向にフローティングが行えるように、内部にバネが設けられる。

トッププレート３０は、テストヘッド１０と電気的に接続し、テストボード２０に取り付けられ、複数のコネクタ３１、コネクタホルダ３２、複数のフック３３、複数のフック部３４，３５、ブロック３６，３７，３８を有する。複数のコネクタ３１は、図示しないケーブルによりテストヘッド１０と電気的に接続し、コネクタホルダ３２に取り付けて円周状に配置される。カードホルダ３２は、コネクタ３１が取り付けられていない位置に複数の突起部３２１が設けられる。複数のフック３３は、Ｌ字状に形成され、コネクタ３１より外側に設けられる。複数のフック部３４、３５は、コネクタ３１の取り付け位置より内側は窪んで形成された面に、図２に示されるように交互に放射状に配置される。

フック部３４は、図３に示されているように、エアシリンダ３４１、アーム３４２、可動部材３４３、バネ３４４、くさび形部材３４５、Ｔ字部材３４６、バネ３４７を有する。エアシリンダ３４１は、トッププレート３０の内側の窪んだ面に取り付けられる。アーム３４２は、Ｔ字状に形成され、Ｔ字状の長手方向にスライド可能にエアシリンダ３４１に取り付けられる。可動部材３４３は、アーム３４２の先端に、Ｔ字状の短手方向にスライド可能に取り付けられる。バネ３４４は、アーム３４２と可動部材３４３とのスライド部分に取り付けられる。くさび形部材３４５は、可動部材３４３のスライド方向に対して、垂直方向にスライド可能に取り付けられ、上面を傾斜させている。Ｔ字部材３４６は、くさび形部材３４５を貫通して、可動部材３４３にネジ止めする。バネ３４７は、Ｔ字部材３４６の長手が差し込まれ、くさび形部３４５を押す。

フック部３５は、図４に示されているように、エアシリンダ３５１、アーム３５２、くさび形部材３５３、Ｔ字部材３５４、バネ３５５を有する。エアシリンダ３５１は、トッププレート３０の内側に窪んだ面に取り付けられる。アーム３５２は、Ｌ字状に形成され、Ｌ字状の長手方向にスライド可能にエアシリンダ３５１に取り付けられる。くさび形部材３５３は、アーム３５２のＬ字形状の短手の先端に、アーム３５２のスライド方向と同じ方向にスライド可能に取り付けられ、上面を傾斜させている。Ｔ字部材３５４は、アーム３５２を貫通して、くさび形部材３５３にネジ止めする。バネ３５５は、Ｔ字部材３５３の長手が差し込まれ、くさび形部材３５３を押す。

ブロック３６は、中心部に、四角柱状に形成されると共に、下面が四角錐形状に形成され、くさび形部材３４５の傾斜面が四角錐形状部の傾斜面に当接される。ブロック３７，３８は、円柱状に形成されている。そして、ブロック３７は、フローティングユニット２１に対向する位置に形成される。ブロック３８は、フローティングユニット２２に対向する位置に形成される。ここで、フローティングユニット２２、ブロック３６，３８が押圧部となるが、くさび部材３４５を押圧部として含ませてもよい。

プローブカード４０は、円状で、下面に複数のプローブピン４１が設けられ、上面にコネクタ３１と連結するコネクタ４２、補強部材４３、つば状部材４４を有する。コネクタ４２は、コネクタ３１と共に、例えば、ＺＩＦ（Zero Insertion Force）コネクタ等が用いられる。補強部材４３は、骨組みが放射状に形成され、突起部３２１が当接される。つば状部材４４はブロックで、上面がプローブカード４０に平行な平面状に形成されると共に、上部につば状部が形成され、補強部材４３の中央部に設けられ、くさび形部材３４５の下面がつば状部の上面に当接し、くさび形部材３５３の傾斜面がつば状部の下面に当接する。

プローバ５０は、開口の周囲に複数のフック５１が設けられ、開口にカードホルダ５２が取り付けられ、ＸＹＺ方向、回転可能な測定ステージ５３を有している。フック５１は、Ｌ字状に形成され、円周状に移動可能で、フック３３に嵌めあわされる。カードホルダ５２は、開口を有し、プローブカード４０が搭載され、開口部分に複数のプローブピン４１が挿入される。測定ステージ５３は、ウェハ６０が搭載され、ウェハ６０のチップをプローブピン４１に押し当てて、電気的に接続させる。

このような装置の動作を、図５，６を用いて以下に説明する。
図５に示す状態から、カードホルダ５２が図示しない取付装置により上昇し、コネクタ４２をコネクタ３１に連結し、突起部３２１が補強部材４３に当接され、図６に示す状態になる。エアシリンダ３４１を駆動させて、くさび形部材３４５の傾斜面をブロック３６の傾斜面に当接させ、くさび形部材３４５の下面をつば状部材４４の上面に当接させる。このとき、バネ３４７の弾性力により、くさび形部材３４５がブロック３６、つば状部材４４に対して押し当てられる。また、バネ３４４の弾性力が、可動部材３４３を介して、くさび形部３４５を上方向へ押し下げ、ブロック４４へ押圧する。この結果、フローティングユニット２２のバネの弾性力による押圧力が、ブロック３８、３６、くさび形状部３４５を介して、つば状部材４４に伝達され、プローブカード４０の中央部が押圧される。

次に、エアシリンダ３５１を駆動させて、くさび形部材３５３の傾斜面をつば状部材４４のつば状部分の下面に当接させる。このとき、バネ３５５の弾性力により、くさび形部材３５３がつば状部材４４に対して押し当てられる。この結果、くさび形部材３５３がつば状部材４４を押し上げ、プローブカード４０の中央部が押し上げられる。

そして、フローティングユニット２１のバネの弾性力による押圧力が、ブロック３７を介して、トッププレート３０に伝達される。そして、トッププレート３０のコネクタ３１、突起部３２１からプローブカード４０に対して、押圧力が伝達される。

測定ステージ５３が、上昇して、ウェハ６０をプローブピン４１に電気的に接続させ、図１の状態になる。そして、テストヘッド１０とウェハ６０のチップが信号のやり取りを行い、チップの試験が行われる。

このように、フローティングユニット２２が、ブロック３８，３６、フック部３４を介して、バネの弾性力によりつば状部材４４を押圧して、プローブカード４０の中央部を押圧するので、測定ステージ５３（プローバ５０）の押圧力によりプローブカード４０が上方に反ることを抑制することができる。

また、フック部３５が、つば状部材４４を押し上げて、プローブカード４０の中央部を押し上げるので、プローブカード４０が下方に反ることを抑制することができる。

次に、他の実施例を、図７を用いて説明する。図７は他の実施例を示した要部の断面構成図である。ここで、図１と同一のものは同一符号を付し説明を省略すると共に、要部のみを図示する。

図７において、フック部３９は、フック部３５の代わりにトッププレート３０に設けられ、エアシリンダ、アーム、くさび形部材、Ｔ字部材、バネを有し、フック部３５とほぼ同一構造で構成される。そして、フック部３９は、フック部３５のくさび部材３５３が内側、プローブカード４０の中心に向けて設けられているのに対し、外側、プローブカード４０の外周に向けてくさび部材が設けられる。補強部材４５は、補強部材４３の代わりにプローブカード４０の上面に設けられる。そして、補強部材４５は、図８（ａ）の上面図、図８（ｂ）の断面図に示されるように、複数の枝４５１が放射状に形成され、連結部４５２が枝４５１の中央部分同士を連結させる。ブロック４６は、つば状部材４４の代わりに、補強部材４５の中央部に設けられ、四角柱状で上面がプローブカード４０に平行な平面状に形成され、くさび形部材３４５の下面が上面に当接する。４つのフック４７は、略Ｃ字形に形成され、プローブカード４０の面中央部及び面外周部を除いた部分の補強部材４５の枝４５１に設置され、フック部３９のくさび形部材で引っ掛けられる。

このような装置の動作は、フック部３９がフック４７を引っ掛けて、プローブカード４０を押し上げる。その他の動作は、図１に示す装置と同様なので、説明を省略する。

このように、フック部３９が、フック４７を押し上げて、プローブカード４０を押し上げるので、プローブカード４０が下方に反ることを抑制することができる。

なお、本発明はこれに限定されるものではなく、フック部３４，３５を設けた例を示したが設けない構成でもよい。つまり、フローティングユニット２２がプローブカード４０を直接押圧する構成でもよい。この場合、フローティングユニット２２が押圧部となる。

また、フック部３４，３５は、トッププレート３０に取り付けた例を示したが、テストヘッド１０やテストボード２０に取り付ける構成にしてもよい。つまり、テストヘッド１０側に設ける構成であればよい。

また、フローティングユニット２１を設けた例を示したが、設けない構成でもよい。つまり、フローティングユニット２２の押圧力が、ブロック３８を介して、トッププレート３０に伝達され、コネクタ３１、突起部３２１からプローブカード４０に対して、押圧力が伝達される。

また、カードホルダ５２が上昇して、プローブカード４０のコネクタ４２をコネクタ３１と連結する構成を示したが、テストヘッド１０を回転して、プローバ５０に取り付けて、コネクタ３１とコネクタ４１とを連結する構成でもよい。

そして、フック４７を４つ設ける構成を示したが、２つや３つだけ設ける構成でもよい。つまり、２以上のフック４７を設ける構成であればよい。また、フック４７は、Ｃ字形状の開口部を内側、プローブカード４０の中心に向けた構成を示したが、開口部を外側、プローブカード４０の外周に向けた構成にしてもよい。この場合、フック部３９の代わりに、フック部３５が設けられる。また、フック４７の形状は、Ｃ字状でなく、引っ掛けられる構成であればよい。

さらに、ブロック３６は、四角錐形状ではなく、円錐形状でもよい。

１０テストヘッド
２２フローティングユニット
３１，４２コネクタ
３４，３５，３９フック部
３４５くさび形部材
３６，４６ブロック
４０プローブカード
４１プローブピン
４３，４５補強部材
４４つば状部材
４７フック
５０プローバ
６０ウェハ

Claims

テストヘッドと電気的に接続するプローブカードのプローブピンにより、ウェハと電気的に接続するＩＣテスタにおいて、
前記プローブカードの面中央部に対向する位置の前記テストヘッドに設けられ、バネの弾性力によりプローブカードを押圧する押圧部を備えたことを特徴とするＩＣテスタ。
前記プローブピンの非設置側の前記プローブカードの面中央部に設置され、前記押圧部により押圧されるブロックを設けたことを特徴とする請求項１記載のＩＣテスタ。
前記ブロックに形成されるつば状部と、
このつば状部に引っ掛け、前記プローブカードを引き上げるフック部と
を有することを特徴とする請求項２記載のＩＣテスタ。
前記プローブカードの面中央部及び面外周部を除いた部分に設置される２以上のフックと、
このフックに引っ掛け、プローブカードを引き上げるフック部と
を有することを特徴とする請求項２記載のＩＣテスタ。
前記ブロックと前記フックとが設置され、前記プローブピンの非設置側に前記プローブカードを補強する補強部材を設けたことを特徴とする請求項４記載のＩＣテスタ。
前記押圧部と前記ブロックとの間に設けられ、押圧部の押圧力をブロックに伝達するくさび形部材を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のＩＣテスタ。
前記テストヘッドに設けられ、コネクタにより前記プローブカードと電気的に接続し、前記押圧部の押圧力をプローブカードに伝達するトッププレートを具備したことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のＩＣテスタ。
テストヘッドと電気的に接続するプローブカードのプローブピンにより、ウェハと電気的に接続するＩＣテスタにおいて、
前記プローブカードの面中央部及び面外周部を除いた部分に設置される２以上のフックと、
このフックに引っ掛け、プローブカードを引き上げるフック部と
を有することを特徴とするＩＣテスタ。
前記プローブピンの非設置側に前記プローブカードを補強する補強部材を設けたことを特徴とする請求項１〜３，８のいずれかに記載のＩＣテスタ。