JP2010151559A

JP2010151559A - プローブカード

Info

Publication number: JP2010151559A
Application number: JP2008328935A
Authority: JP
Inventors: Koji Katahira; 浩二片平
Original assignee: Japan Electronic Materials Corp
Current assignee: Japan Electronic Materials Corp
Priority date: 2008-12-25
Filing date: 2008-12-25
Publication date: 2010-07-08

Abstract

【課題】高速化が可能なプローブカードを提供する。
【解決手段】テスタに接続される外部端子と内部配線を有するメイン基板と、樹脂によって固定された複数の信号用プローブおよびグランド用プローブと、上記樹脂を支えるリングとを備えるプローブカードであって、上記信号用プローブおよびグランド用プローブは、平行線フィーダーによって、上記メイン基板の内部配線と接続され、上記平行線フィーダーは上記樹脂内で上記プローブと接続されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、高周波帯域での測定が可能なプローブカードに関する。

ＬＳＩチップなどの半導体の電気的諸特性の測定に用いるプローブカードに搭載されるプローブとして、カンチレバー形状のプローブや垂直型プローブなどが用いられている。

最近は、半導体デバイスの動作速度が高速化しており、例えば、シリアルＡＴＡ（ＡｄｖａｎｃｅｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＡｔｔａｃｈｍｅｎｔ）やＰＣＩ（ＰｅｒｉｐｈｅｒａｌＣｏｍｐｏｎｅｎｔＩｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ）−Ｅｘｐｒｅｓｓといった高速インターフェース対応ＩＣ向けに、プローブカードで高速試験を行う必要がある。

しかしながら、前記カンチレバー形状のプローブは、一般的にアームが長い形状で、ＧＮＤ（ＧＲＯＵＮＤ）シールドからの距離が遠くなるために、高周波伝送、例えば５００ＭＨｚから１ＧＨｚ以上では、損失が大きく性能を十分に発揮できないことが多い。

そこで、高周波伝送に対応するために、従来のプローブでは、アームを短い形状とする方法や、プローブの針元に同軸ケーブルを用いる方法（特許文献１参照）が用いられている。例えば、同軸ケーブルを用いた場合、同軸ケーブル長を約１５ｍｍとし、プローブの針長を約１５ｍｍとして、同軸ケーブルにて特性インピーダンスを５０Ωに維持し、不整合針長を上述のように短くすることで、約１．１ＧＨｚの周波数帯域を実現している。
特開２００８−４５９５０号公報

しかしながら、このような同軸ケーブルを用いたプローブカードでは、高速化に限界があり、さらなる高速化に対応することができない。

そこで、本発明はこのような従来の課題を解決するために、さらに高速化が可能なプローブカードを提供することを目的とする。

本発明のプローブカードは、テスタに接続される外部端子と内部配線を有するメイン基板と、樹脂によって固定された複数の信号用プローブおよびグランド用プローブと、上記樹脂を支えるリングとを備えるプローブカードであって、上記信号用プローブおよびグランド用プローブは、平行線フィーダーによって、上記メイン基板の内部配線と接続され、上記平行線フィーダーは上記樹脂内で上記プローブと接続されていることを特徴とする。

さらに、２つのグランド用プローブと２つの信号用プローブを一組として、上記樹脂内で縦方向に配列し、平行線フィーダーで上記メイン基板の内部配線と接続する。

本発明のプローブカードは、テスタに接続される外部端子と内部配線を有するメイン基板と、樹脂によって固定された複数の信号用プローブおよびグランド用プローブと、上記樹脂を支えるリングとを備えるプローブカードであって、上記信号用プローブおよびグランド用プローブは、平行線フィーダーによって、上記メイン基板の内部配線と接続され、上記平行線フィーダーは上記樹脂内で上記プローブと接続されていることにより、周波数帯域を３Ｇｂｐｓ以上とすることが可能となり、シリアルＡＴＡやＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓといった高速インターフェース対応ＩＣ向けに、プローブカードで高速試験を行うことができるようになる。

本発明のプローブカードについて図面を用いて以下に詳細に説明する。図１に示すのが本発明のプローブカード１の概略断面図である。

図１に示すように、本発明のプローブカード１は、テスタ１１に接続され外部信号が入力される外部端子６と内部配線５が設けられたメイン基板４と、樹脂７によって固定された複数のカンチレバー型の信号用プローブ２およびグランド用プローブ３と、上記樹脂７を支え、例えばメイン基板４に固定されるリング８とを備える。テスタ１１とプローブカード１は、図１の状態では離れているが、測定時にはテスタ１１が降下して、ポゴピン１２に外部端子６が接触する。

上記信号用プローブ２および上記グランド用プローブ３は、上記メイン基板４の内部配線５と接続されている。接続方法は、同軸ケーブル９あるいは平行線フィーダー１０を用いる。同軸ケーブル９を用いる場合は、上記信号用プローブ２およびグランド用プローブ３の針長を約１５ｍｍ、同軸ケーブル９の長さを同じく約１５ｍｍとし、上記プローブ２，３の端部と上記同軸ケーブル９を空中接続する。

この時、隣接する信号用プローブ２とグランド用プローブ３を一組とし、１本の同軸ケーブル９を用いる。上記同軸ケーブル９は内側導体を取り囲むように外側導体が配置されており、上記外側導体と上記グランド用プローブ３と接続し、上記内側導体を上記信号用プローブ２と接続する。

上記信号用プローブ２およびグランド用プローブ３は、プローブカード１において、図２に示すように、４辺に配置している。プローブ２，３の針先は横方向から見ると一列に揃って見える。この時、例えば、１辺１００本の内、数本のプローブ２，３を上記平行線フィーダー１０を用いて接続する。上記平行線フィーダー１０のフィーダー線の間隔は７０μｍ程度である。

上記平行線フィーダー１０を用いる場合、２本の信号用プローブ２と２本のグランド用プローブ３を、図３に示すように、互いに接触しないように、上記樹脂７内で縦方向に高さを違えて配置し、上記樹脂７内で上記平行線フィーダー１０と上記プローブ２，３とを接続する。これにより、上記プローブ２，３の針長は約１０ｍｍと短くすることができる。

上記プローブ２，３は、針径７０μｍで、５０μｍピッチで４段に配置する。この時、図３に示すように、下から順に、１段目にグランド用プローブ３、２段目に信号用プローブ２、３段目に信号用プローブ２、４段目にグランド用プローブ３を配置し、４段構成とする。上記平行線フィーダー１０と上記プローブ２，３を、はんだにて接合した後、樹脂７でモールドする。上記樹脂７はリング８に固定される。上記樹脂７と上記リング８の膨張係数は等しいことが好ましい。

４段に配置したプローブ２，３の針先の配置は、図３に示すように、手前から順番に４段目のグランド用プローブ３、２段目の信号用プローブ２、３段目の信号用プローブ２、１段目のグランド用プローブ３となるようにする。

このようにして、上記プローブ２，３を平行線フィーダー１０を用いて接続することによって、樹脂７内から針元であるメイン基板４と平行線フィーダー１０の接続部までの差動インピーダンスを１００Ωとすることができる。これによって、周波数帯域を３Ｇｂｐｓ以上とすることが可能となる。

このように、プローブの接続に平行線フィーダーを用いることで、シリアルＡＴＡやＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓといった高速インターフェース対応ＩＣ向けに、プローブカードで高速試験を行うことができるようになる。

本発明のプローブカードの概略断面図である本発明のプローブカードの概略平面図であるプローブ接続部の拡大図である

符号の説明

１プローブカード
２信号用プローブ
３グランド用プローブ
４メイン基板
５内部配線
６外部端子
７樹脂
８リング
９同軸ケーブル
１０平行線フィーダー
１１テスタ
１２ポゴピン

Claims

テスタに接続される外部端子と内部配線を有するメイン基板と、樹脂によって固定された複数の信号用プローブおよびグランド用プローブと、上記樹脂を支えるリングとを備えるプローブカードであって、
上記信号用プローブおよびグランド用プローブは、平行線フィーダーによって、上記メイン基板の内部配線と接続され、上記平行線フィーダーは上記樹脂内で上記プローブと接続されていることを特徴とするプローブカード。
２つのグランド用プローブと２つの信号用プローブを一組として、上記樹脂内で縦方向に配列し、平行線フィーダーで上記メイン基板の内部配線と接続することを特徴とする請求項１に記載のプローブカード。