JP2013072706A - Cantilever type probe which can be separated from one place - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a probe structure from which an arm part can be easily pulled off, when replacing cantilever type probes having a single arm structure or a double arm structure.SOLUTION: A probe card includes a probe having: a contact 12; and an arm part to one end of which the contact 12 is attached, the other end of which is fixed, and which is composed of plate material. The arm part is fixed by joining the same, via a peeling layer 24, to a pedestal 26 joined to a substrate. The peeling layer 24 has an area smaller than a joint part of the pedestal 26 and the substrate 28. The arm part has a double arm structure including, via a spacer, two arms of a lower arm 16 and an upper arm 22 which has a thickness equal to or larger than that of the lower arm 16. The arm part is joined to the pedestal 26 via the peeling layer 24, and the lower arm 16 is longer than the upper arm 22.

Description

本発明は、半導体集積回路の電気的特性を試験するためのプローブカードに関し、特にプローブ修理の際に、交換が容易に行えるカンチレバー型のプローブ構造に関する。
The present invention relates to a probe card for testing electrical characteristics of a semiconductor integrated circuit, and more particularly to a cantilever type probe structure that can be easily replaced when a probe is repaired.

半導体集積回路の高集積化により、回路を構成する個々の素子も微細化され、それに伴い製造工程中で行われる特性評価に用いられる試験装置も、微細な構造のプローブが必要とされている。   Due to the high integration of semiconductor integrated circuits, individual elements constituting the circuit are miniaturized, and accordingly, a test apparatus used for characteristic evaluation performed in a manufacturing process also requires a probe having a fine structure.

半導体集積回路の試験装置として用いられるプローブカードは、微細化構造に対応して、使用されるプローブも、MEMS(Micro Electro Mechanical System)技術により、微小な構造を高精度に製造している。   A probe card used as a test apparatus for a semiconductor integrated circuit corresponds to a miniaturized structure, and a probe to be used also manufactures a minute structure with high accuracy by a MEMS (Micro Electro Mechanical System) technology.

プローブの製造は、基台上に配列された複数の凹部に、金属材料を堆積させて接触子を形成し、その後順次、プローブのアーム部と合成樹脂フィルムの配線基板への固定部となる台座を、フォトリソグラフィ技術によって形成することにより、高密度に複数の微細プローブが製造される(例えば特許文献1,2等参照)。   The probe is manufactured by depositing a metal material in a plurality of recesses arranged on a base to form a contact, and then, in turn, a pedestal that serves as a probe arm portion and a synthetic resin film fixing portion to the wiring board. Are formed by a photolithography technique, whereby a plurality of fine probes are manufactured at high density (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

フォトリソグラフィ技術により製作したプローブは、微細であるが故に強度を向上させる必要があり、プローブのアームを十分な厚さにする他、構造的には、アームを2枚の板材としたものがある(例えば特許文献3,4等参照)。   Probes manufactured by photolithography technology need to be improved in strength because they are fine. In addition to making the probe arm sufficiently thick, there are structurally two arms for the arm. (See, for example, Patent Documents 3 and 4).

プローブカードは、複数のプローブが基板上に形成された配線パッド上に接合されており、破損した場合や、長期的な使用により摩耗した場合などは、新たなプローブに交換する作業が行われている。このプローブ交換についても、微細構造のプローブ交換であり、プローブ構造を含めて様々な方法が提案されている(例えば特許文献5,6等参照)。   The probe card is bonded to a wiring pad formed on the board, and if it is damaged or worn out over time, replacement with a new probe is performed. Yes. This probe exchange is also a fine-structure probe exchange, and various methods including the probe structure have been proposed (see, for example, Patent Documents 5 and 6).

特開2007−285802号公報JP 2007-285802 A 特開2010−286360号公報JP 2010-286360 A 特開2010−276426号公報JP 2010-276426 A 特開2004−156993号公報JP 2004-156993 A 特開2011−22027号公報JP 2011-22027 A 特開2010−156632号公報JP 2010-156632 A

MEMS構造(MEMS技術としてのフォトグラフィ技術により製造された構造)により製造されるカンチレバー型のプローブは、メッキによる微細な組み立て部品の集合体であり、プローブが破損、摩耗した場合の交換は、破損プローブを除去することが難しいという問題があった。   The cantilever type probe manufactured by the MEMS structure (structure manufactured by the photographic technology as the MEMS technology) is an assembly of minute assembly parts by plating, and replacement when the probe is damaged or worn is damaged. There was a problem that it was difficult to remove the probe.

特に、MEMS構造によるカンチレバー型プローブにおいて、アーム部に2枚の板材を使用したダブルアーム構造のプローブは、上下のアームが両端部においてスペーサを挟んで固定される構造となっており、同時に2枚のアームを、アームを固定している部材から引きはがす必要がある。   In particular, in a cantilever type probe with a MEMS structure, a double-arm structure probe using two plate members for the arm part has a structure in which the upper and lower arms are fixed with spacers at both ends, and two sheets at the same time. It is necessary to remove the arm from the member fixing the arm.

本発明は、シングルアーム構成及びダブルアーム構成のカンチレバー型プローブの交換をする際に、アーム部がアームを固定している部材から引き剥がし易いプローブ構造を提供することを目的としている。
An object of the present invention is to provide a probe structure in which an arm part is easily peeled off from a member fixing an arm when exchanging a cantilever type probe having a single arm structure and a double arm structure.

本発明は、接触子と、一方の端部に前記接触子が取り付けられ、他方の端部が固定された板材で構成されたアーム部とから成るプローブを備え、アーム部の固定は、基板に接合された台座に、剥離層を介して接合されていることを特徴とするプローブカードである。   The present invention comprises a probe comprising a contact and an arm portion made of a plate member to which the contact is attached at one end and the other end is fixed, and the arm portion is fixed to the substrate. The probe card is bonded to the bonded base through a release layer.

剥離層は、台座と基板の接合部よりも狭い面積である。   The release layer has a smaller area than the joint between the base and the substrate.

また、アーム部は、スペーサを介して下側アームと、下側アームの厚さと同等かより厚い上側アームの2つのアームを備えたダブルアーム構造とし、台座に剥離層を介して接合され、上側アームと下側アームで挟まれる台座側のスペーサの長さは、剥離層よりも短くし、下側アームが上側アームより長くしたことを特徴とするプローブカードである。   The arm portion has a double arm structure including a lower arm through a spacer and an upper arm that is equal to or thicker than the thickness of the lower arm, and is joined to the pedestal via a release layer. The length of the pedestal-side spacer sandwiched between the arm and the lower arm is shorter than the release layer, and the probe card is characterized in that the lower arm is longer than the upper arm.

剥離層は、導電性の金属材料であり、アームと台座の材料より軟質の材料である。例えば剥離層の金属材料は、金、銀又は銅である。   The release layer is a conductive metal material, and is a softer material than the arm and pedestal material. For example, the metal material of the release layer is gold, silver, or copper.

交換用のプローブは、台座とフリップチップ実装法により剥離層を形成して接合され、フリップチップ実装法は、はんだ接合法、スタッドバンプ接合法又は超音波接合法のいずれかにより接合する。   The replacement probe is bonded to the base by forming a release layer by a flip chip mounting method, and the flip chip mounting method is bonded by any one of a solder bonding method, a stud bump bonding method, and an ultrasonic bonding method.

さらに、フリップチップ実装法は、接合面に金メッキを施した剥離層を形成し、プラズマ照射により常温で接合することもできる。
Further, in the flip chip mounting method, a peeling layer with gold plating can be formed on the bonding surface, and bonding can be performed at room temperature by plasma irradiation.

本発明のカンチレバー型プローブプローブカードは、プローブが故障、破損又は先端部の摩耗が発生した場合に、容易にプローブを取り除くことができるように、剥離層を備えているので、常に一定の個所、即ち、剥離層部からプローブを取り除くことができ、修理が容易に行える。   Since the cantilever type probe probe card of the present invention is provided with a release layer so that the probe can be easily removed when the probe fails, breaks or wears at the tip, it is always at a certain point, That is, the probe can be removed from the peeling layer portion, and repair can be easily performed.

剥離層は、台座と基板の接合部よりも狭い面積とすることにより接合強度を相対的に低下させて、剥離し易くしている。   The release layer has a smaller area than the joint between the pedestal and the substrate, thereby relatively reducing the bonding strength and facilitating peeling.

また、アーム部を2枚の板で構成するダブルアーム構造のプローブでは、台座側のスペーサの長さを、台座の接合部より短くして下側アームを上側アームより長くする構造とすることで、通常のコンタクト方向では剥離力は弱く、逆方向に力を加えたときに、剥離力が強く働き、容易に同一箇所からプローブを分離することができる。
In addition, in the double arm structure probe in which the arm portion is composed of two plates, the length of the spacer on the pedestal side is made shorter than the joint portion of the pedestal, and the lower arm is made longer than the upper arm. The peeling force is weak in the normal contact direction, and when the force is applied in the opposite direction, the peeling force works strongly, and the probe can be easily separated from the same location.

本発明による剥離層を備えたダブルアーム構成のカンチレバー型プローブの実施例の断面を示す図。The figure which shows the cross section of the Example of the cantilever type probe of the double arm structure provided with the peeling layer by this invention. 本発明による剥離層を備えたシングルアーム構成のカンチレバー型プローブの断面を示す図。The figure which shows the cross section of the cantilever type probe of the single arm structure provided with the peeling layer by this invention. 本発明によるカンチレバー型プローブを適用したプローブカードの実施例の外観図。The external view of the Example of the probe card to which the cantilever type probe by this invention is applied. 剥離層の無いダブルアーム構成のカンチレバー型プローブの断面を示す図。The figure which shows the cross section of the cantilever type | mold probe of a double arm structure without a peeling layer. 図4に示した剥離層の無いダブルアーム構成のカンチレバー型プローブにおいて、アーム部が破損した状態を示す図。The figure which shows the state which the arm part damaged in the cantilever type | mold probe of the double arm structure without a peeling layer shown in FIG. 図5に示したアーム部が破損した状態で、プローブを引き剥がす時の状態を説明する図。The figure explaining the state at the time of peeling off a probe in the state where the arm part shown in FIG. 5 was damaged. 本発明による剥離層を備えたダブルアーム構成のカンチレバー型プローブにおいて、アーム部が破損した状態を示す図。The figure which shows the state which the arm part damaged in the cantilever type | mold probe of the double arm structure provided with the peeling layer by this invention. 図7に示した接触子側が破損した状態で、プローブを引き剥がす時の状態を説明する図。The figure explaining the state at the time of peeling off a probe in the state where the contact side shown in FIG. 7 was damaged. 本発明による剥離層を備えたダブルアーム構造のカンチレバー型プローブにおいて、接触子が摩耗して交換する場合の、プローブを引き剥がす状態を説明する図。The figure explaining the state which peels off a probe in the case of a contactor wearing and exchanging in the cantilever type probe of the double arm structure provided with the peeling layer by the present invention. 交換用プローブを示す図。The figure which shows the probe for replacement | exchange.

本発明は、プローブが故障等で交換が必要となった場合に、一定の個所から剥離できるように、剥離層を設けたことを特徴としており、以下に説明する。   The present invention is characterized in that a release layer is provided so that the probe can be peeled off from a certain location when the probe needs to be replaced due to a failure or the like, which will be described below.

図1は、本発明による剥離層を備えたダブルアーム構成のカンチレバー型プローブ10の実施例の断面を示した図である。カンチレバー型プローブ10の下側先端には、被測定物の電極に接触する接触子12があり、2段に構成される接触子支持体14の下面に下方に突き出た状態で取り付けられている。接触子支持体14の上面には下側アーム16が取り付けられている。さらに、下側アーム16の上面には、一方の端部(接触子12側)にスペーサA18、他方の端部にはスペーサB20を取り付け、さらにその両スペーサA、Bの上面に上側アーム22が取り付けられて、2枚の板材からなるダブルアーム構造となっている。   FIG. 1 is a view showing a cross section of an embodiment of a cantilever type probe 10 having a double arm configuration provided with a release layer according to the present invention. At the lower end of the cantilever type probe 10, there is a contact 12 that comes into contact with the electrode of the object to be measured, and is attached to the lower surface of the contact support 14 configured in two stages so as to protrude downward. A lower arm 16 is attached to the upper surface of the contact support 14. Further, on the upper surface of the lower arm 16, a spacer A18 is attached to one end (contactor 12 side), a spacer B20 is attached to the other end, and an upper arm 22 is provided on the upper surfaces of both spacers A, B. It is attached and has a double arm structure made of two plates.

上側アーム22と台座26は、剥離層24を介して接合されている。さらに、台座26は、基板28と接合されている。   The upper arm 22 and the pedestal 26 are joined via a release layer 24. Further, the base 26 is joined to the substrate 28.

カンチレバー型プローブ10は、交換が必要な場合として、下側アーム16及び上側アーム22の破損と接触子12の摩耗がほとんどであり、カンチレバー型プローブ10の交換は、上側アームと台座16を分離することが望ましい。   In the cantilever type probe 10, the lower arm 16 and the upper arm 22 are mostly damaged and the contact 12 is worn as the case where the exchange is necessary. It is desirable.

従って、上側アーム22と台座26の間に剥離層24を設けて、下側アーム16及び上側アーム22を持って、図1に於いては下側に引き剥がす力を加えると、剥離層24から剥がれ易くしている。   Therefore, when the peeling layer 24 is provided between the upper arm 22 and the base 26 and the lower arm 16 and the upper arm 22 are held and a force for peeling downward is applied in FIG. It is easy to peel off.

このため、剥離層24は導電性の金属材料であって、しかも他の構成要素より軟らかい金属、例えば、金、銀や銅をメッキして剥離層24としている。   For this reason, the release layer 24 is a conductive metal material, and is softer than other components, for example, gold, silver or copper, and is used as the release layer 24.

剥離層24を介して接合される上側アーム22と台座26の接合部の面積は、台座26と基板28との接合部の面積よりも狭くして、構造的にも基板28と台座26の接合強度よりも、台座26と上側アーム22との接合強度が弱くなるような構造としている。   The area of the joint between the upper arm 22 and the pedestal 26 joined via the release layer 24 is smaller than the area of the joint between the pedestal 26 and the substrate 28, so that the substrate 28 and the pedestal 26 are joined structurally. The structure is such that the bonding strength between the base 26 and the upper arm 22 is weaker than the strength.

図1の実施例では、台座26は基板28側と剥離層24側の長さが違う段付き形状としているが、基板28側と剥離層24側の長さが違う台形形状でも良い。   In the embodiment of FIG. 1, the pedestal 26 has a stepped shape with different lengths on the substrate 28 side and the release layer 24 side, but may have a trapezoidal shape with different lengths on the substrate 28 side and the release layer 24 side.

さらに、ダブルアーム構成のカンチレバー型プローブ10では、台座側のスペーサB20の長さを、剥離層24よりも短くして下側アーム16を上側アームより長くしている。この様な構造とすることにより、通常の電気的な試験を行うために、接触子12を被測定物の電極に押圧したときに、剥離層24での剥離する力が弱くなる。即ち、上側アーム22は、接触子12の押圧により、台座26の接触子12側の角部を支点とするモーメントが働くが、下側アーム16に於いては、スペーサB20の接触子12側の角部を支点とするモーメントが働き、この時下側アーム16により働く力は、支点となるスペーサB20の角部に於いて上側アーム22を押す方向に働くことになる。   Further, in the cantilever type probe 10 having a double arm configuration, the length of the spacer B20 on the pedestal side is shorter than that of the release layer 24 so that the lower arm 16 is longer than the upper arm. With such a structure, when the contact 12 is pressed against the electrode of the object to be measured in order to perform a normal electrical test, the peeling force on the peeling layer 24 is weakened. In other words, the upper arm 22 exerts a moment with the corner of the pedestal 26 on the contact 12 side as a fulcrum by pressing of the contact 12, but in the lower arm 16, the spacer B 20 on the contact 12 side. A moment with a corner as a fulcrum acts, and the force exerted by the lower arm 16 at this time acts in the direction of pushing the upper arm 22 at the corner of the spacer B20 serving as a fulcrum.

このため、剥離層24に於いては、接触子12側とスペーサB20の接触子12側端部の2か所から押しつける圧力が働くことになり、剥離層24からは分離しにくい力が作用する。   For this reason, in the release layer 24, pressure is applied from two locations on the contact 12 side and the contact 12 side end of the spacer B 20, and a force difficult to separate from the release layer 24 acts. .

一方、上側アーム22と台座26の間からプローブを引き剥がす場合は、上側アーム22と下側アーム16の両アームを持って、図1においては下側に力を加えると、上側アーム22及び下側アーム16共に、台座側のアーム端部を支点としたモーメントとなる。このため、剥離層24には引き剥がす力が加わることになり、分離し易い構造となっている。   On the other hand, when peeling the probe from between the upper arm 22 and the pedestal 26, holding both the upper arm 22 and the lower arm 16 and applying a force to the lower side in FIG. Both side arms 16 have a moment with the pedestal side arm end as a fulcrum. For this reason, a peeling force is applied to the release layer 24, and the structure is easy to separate.

さらに、上側アーム22の厚さは、下側アーム16と同等かより厚くすることにより、上側アームの断面二次モーメントが大きくなり一層の効果を発揮させることができる。   Furthermore, by making the thickness of the upper arm 22 equal to or greater than that of the lower arm 16, the cross-sectional secondary moment of the upper arm is increased, and further effects can be exhibited.

図2は、アームが1枚の板を使用しているシングルアーム構成のカンチレバー型プローブ30の実施例の断面を示した図である。この場合も、図1のダブルアーム構成のカンチレバー型プローブと同様に、アーム15と台座26は剥離層24を介して接合されている。剥離層24を介するアーム15と台座26の接合面の面積は、台座26と基板28との接合面の面積より狭くして接合強度を相対的に弱くしている。このため、構造的にも剥離層24で分離し易くしている。   FIG. 2 is a view showing a cross section of an embodiment of a cantilever type probe 30 having a single arm configuration in which a plate having one arm is used. Also in this case, the arm 15 and the pedestal 26 are joined via the release layer 24 as in the double-arm cantilever type probe shown in FIG. The area of the joint surface between the arm 15 and the pedestal 26 via the release layer 24 is narrower than the area of the joint surface between the pedestal 26 and the substrate 28 to relatively weaken the joint strength. For this reason, the separation layer 24 facilitates separation in terms of structure.

図3は、本発明によるカンチレバー型プローブ10又はカンチレバー型プローブ30が取り付けられているプローブカード32の一例であり、外観を示している。プローブ基板36には、図1又は2で示したカンチレバー型プローブが複数個搭載されており、複数のカンチレバー型プローブに電気的に接続される配線を有したプローブカード基板34に組み込まれている。   FIG. 3 is an example of a probe card 32 to which the cantilever type probe 10 or the cantilever type probe 30 according to the present invention is attached, and shows an external appearance. A plurality of cantilever probes shown in FIG. 1 or 2 are mounted on the probe substrate 36, and are incorporated in a probe card substrate 34 having wirings electrically connected to the plurality of cantilever probes.

被測定物である集積回路の電極に、プローブカードに搭載したプローブの接触子12を接触させて電気的特性を試験する。通常、プローブカード32は、図3で示した外観図のプローブ基板36側を下方に向けて、被測定物に圧接する。   An electrical characteristic is tested by bringing a probe contact 12 mounted on a probe card into contact with an electrode of an integrated circuit that is an object to be measured. Usually, the probe card 32 is pressed against the object to be measured with the probe substrate 36 side of the external view shown in FIG. 3 facing downward.

電気的測定時には、アーム先端の接触子が上下に移動するため、アームも固定端を支点としてアーチ状に折り曲げられ、繰り返し動作によるアームの破損や接触子の先端の摩耗により使用できないプローブが発生して交換が必要となり、プローブまたはアームをプローブカードから分離する作業を行わなければならない。   During electrical measurement, the contact at the tip of the arm moves up and down, so the arm is also bent into an arch shape with the fixed end as a fulcrum, and a probe that cannot be used due to repeated arm damage or contact tip wear occurs. Replacement is required, and the work of separating the probe or arm from the probe card must be performed.

本発明は、この場合にプローブまたはアームを分離しやすくする剥離層が設けられており、その効果を説明するために、まず、従来の剥離層が無い場合について説明する。   The present invention is provided with a release layer that facilitates separation of the probe or arm in this case, and in order to explain the effect, first, a case where there is no conventional release layer will be described.

図4は、ダブルアーム構成によるカンチレバー型プローブであり、剥離層の無いカンチレバー型プローブ40を示している。図1に対して、構造的に剥離層を除いて他の構造は同様である。   FIG. 4 shows a cantilever type probe 40 having a double arm configuration and having no release layer. The other structures are structurally similar to FIG. 1 except for the release layer.

図5は、図4で示したダブルアーム構成によるカンチレバー型プローブ40の上側アーム22と下側アーム16が損傷した場合を示している。図5に於いて、上側アーム22と下側アーム16の矢印の部分が損傷して取れてしまった状態である。なお、交換は図3に示したプローブカードのプローブ基板36面を上にして行われるので、以下図面は接触子12が上方を向いた形状で示す。   FIG. 5 shows a case where the upper arm 22 and the lower arm 16 of the cantilever type probe 40 having the double arm configuration shown in FIG. 4 are damaged. In FIG. 5, the arrow portions of the upper arm 22 and the lower arm 16 are damaged and removed. Since the replacement is performed with the probe board 36 of the probe card shown in FIG. 3 facing upward, the drawings show the contact 12 facing upward.

図6は、図5に示した損傷したカンチレバー型プローブの上側アーム22と台座26とを分離させようとする場合を示している。図6(A)は、損傷した上側アーム22と下側アーム16の先端に、矢印で示す方向に力を加えた状態である。この場合、上側アーム22と台座26の接合強度が強く、上側アーム22と台座26の接合面から分離するのは難しい。このため、図6(B)示すように、上側アーム22と下側アーム16が曲がるだけで、著しい場合には、上側アーム22と下側アーム16のアームだけが裂けてしまうこともある。   FIG. 6 shows a case where the upper arm 22 and the base 26 of the damaged cantilever type probe shown in FIG. 5 are to be separated. FIG. 6A shows a state in which a force is applied in the direction indicated by the arrows to the tips of the damaged upper arm 22 and lower arm 16. In this case, the bonding strength between the upper arm 22 and the pedestal 26 is strong, and it is difficult to separate from the bonding surface between the upper arm 22 and the pedestal 26. For this reason, as shown in FIG. 6B, only the upper arm 22 and the lower arm 16 are bent, and in a remarkable case, only the arms of the upper arm 22 and the lower arm 16 may be torn.

次に、剥離層がある場合について説明する。   Next, a case where there is a release layer will be described.

図7は、図1に示したダブルアーム構成によるカンチレバー型プローブ10において、矢印でしめす個所で上側アーム22と下側アーム16が損傷した場合を示している。   FIG. 7 shows a case where the upper arm 22 and the lower arm 16 are damaged at the locations indicated by the arrows in the cantilever type probe 10 having the double arm configuration shown in FIG.

図8は、図7で示したようにダブルアーム構成によるカンチレバー型プローブ10のアームが損傷して無くなった場合に、上側アーム22と台座26とを分離させようとしている場合を示している。   FIG. 8 shows a case where the upper arm 22 and the pedestal 26 are going to be separated when the arm of the cantilever type probe 10 having a double arm configuration is damaged and disappeared as shown in FIG.

図8(A)は、損傷した上側アーム22と下側アーム16の先端に、矢印で示す方向に力を加えた状態である。この場合、剥離層24が存在するために、剥離層24での上側アーム22と台座26の接合強度は弱く、剥離層24が断裂して、図8(B)に示すように、上側アーム22と台座26の接合面から分離できる。   FIG. 8A shows a state in which a force is applied in the direction indicated by the arrow to the tips of the damaged upper arm 22 and lower arm 16. In this case, since the release layer 24 exists, the bonding strength between the upper arm 22 and the pedestal 26 in the release layer 24 is weak, and the release layer 24 is torn and the upper arm 22 is cut as shown in FIG. And the base 26 can be separated from the joint surface.

図9は、図1に示したダブルアーム構成によるカンチレバー型プローブ10の接触子12が摩耗により使用できなくなった場合に、上側アーム22と台座26とを分離させようとしている場合を示している。   FIG. 9 shows a case where the upper arm 22 and the base 26 are to be separated when the contact 12 of the cantilever type probe 10 having the double arm configuration shown in FIG. 1 cannot be used due to wear.

図9(A)は、損傷した上側アーム22と下側アーム16の先端に、矢印で示す方向に力を加えた状態である。
この場合も図8で説明したと同様に、剥離層24が存在するために、剥離層24での上側アーム22と台座26の接合強度は弱く、剥離層24が断裂して、図9(B)に示すように、上側アーム22と台座26の接合面から分離できる。
FIG. 9A shows a state in which force is applied in the direction indicated by the arrows to the tips of the damaged upper arm 22 and lower arm 16.
Also in this case, as described with reference to FIG. 8, since the release layer 24 exists, the bonding strength between the upper arm 22 and the pedestal 26 in the release layer 24 is weak, and the release layer 24 is torn and FIG. ), It can be separated from the joint surface of the upper arm 22 and the base 26.

この様に、上側アーム22と下側アーム16が損傷した場合と、接触子12が摩耗した場合について、剥離層24がある場合を説明したが、いずれの場合も、常に一定の個所、即ち剥離層24の面で容易に分離可能である。   As described above, the case where the upper arm 22 and the lower arm 16 are damaged and the contact 12 is worn has been described with respect to the case where the release layer 24 is present. It can be easily separated on the surface of the layer 24.

図10は、ダブルアーム構成の交換用プローブ50を示している。接触子12、接触子支持体14、下側アーム16、スペーサA18、スペーサB20と上側アーム22からなり、上側アーム22と台座の接合面には、剥離層24が形成されている。   FIG. 10 shows a replacement probe 50 having a double arm configuration. The contact 12 includes a contact 12, a contact support 14, a lower arm 16, a spacer A 18, a spacer B 20 and an upper arm 22, and a release layer 24 is formed on a joint surface between the upper arm 22 and the base.

剥離層24は、金メッキが施されている。この金メッキは、無電解メッキであり、軟質金がメッキされている。このメッキ層は、フリップチップ実装でのバンプと呼ばれる接続用金属に相当する。交換用プローブ50は、剥離層24(メッキ層)を台座に向けて直接電気的接続することで、プローブカードに実装される。接合方法は、例えばはんだ接合法、スタッドバンプ接合法又は超音波接合法等が適用可能である。   The release layer 24 is gold plated. This gold plating is electroless plating, and soft gold is plated. This plated layer corresponds to a connecting metal called a bump in flip chip mounting. The replacement probe 50 is mounted on the probe card by directly electrically connecting the peeling layer 24 (plating layer) toward the base. As a joining method, for example, a solder joining method, a stud bump joining method, an ultrasonic joining method, or the like can be applied.

交換用プローブ50は、微細な接合部を瞬間的に加熱して接合するが、具体的なはんだ接合法との一例としてパルスヒート接合がある。接合物を押えて圧力を加えるためのリフロヘッドと電気を流すためのパルスヒート電源で構成されたパルスヒートユニットを使用する。パルスヒートユニットは、金属でできたヒータチップ(こて先)に電気を流し抵抗発熱させてはんだを溶かし、はんだが溶けたら電気を流すのを止めて冷やし、接合を行う。   The replacement probe 50 is bonded by instantaneously heating a fine bonding portion, and there is pulse heat bonding as an example of a specific solder bonding method. A pulse heat unit is used which is composed of a reflow head for applying pressure by pressing the joint and a pulse heat power source for supplying electricity. In the pulse heat unit, electricity is applied to a heater chip (tip) made of metal to generate resistance heat and melt the solder. When the solder is melted, the electricity is stopped and cooled to perform bonding.

フリップチップ実装でのはんだ接合法、スタッドバンプ接合法又は超音波接合法等は、温度が150℃から300℃加わるのに対して、温度を加えない常温実装技術とは,高速原子ビームや高周波プラズマを金属接合表面に照射して接合表面を清浄化活性化することによって常温接合する方法もある。この場合、台座26にも金メッキが施されている。   The solder bonding method, the stud bump bonding method, or the ultrasonic bonding method in the flip-chip mounting is applied at a temperature of 150 ° C. to 300 ° C., whereas the room temperature mounting technology in which no temperature is applied is a high-speed atomic beam or high-frequency plasma There is also a method of performing normal temperature bonding by irradiating the metal bonding surface with cleaning to activate the bonding surface. In this case, the pedestal 26 is also plated with gold.

高周波プラズマ等を金メッキされた接合表面に照射して接合面を表面活性化させ、フリップチップ実装を行う。高周波プラズマ照射後は、金メッキされた面は接合表面の不純物が除去され、接触面同士を接触させ加圧することで常温接合が行われる。   Flip chip mounting is performed by irradiating a gold-plated bonding surface with high-frequency plasma or the like to activate the bonding surface. After the high-frequency plasma irradiation, impurities on the bonding surface are removed from the gold-plated surface, and the contact surfaces are brought into contact with each other and pressed to perform room temperature bonding.

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に、上記の実施形態による限定は受けない。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention includes the appropriate deformation | transformation which does not impair the objective and advantage, Furthermore, the limitation by said embodiment is not received.

10,30,40 カンチレバー型プローブ
12 接触子
14 接触子支持体
15 アーム
16 下側アーム
18 スペーサA
20 スペーサB
22 上側アーム
24 剥離層
26 台座
28 基板
32 プローブカード
34 プローブカード基盤
36 プローブ基板
50 交換用プローブ
10, 30, 40 Cantilever type probe 12 Contact 14 Contact support 15 Arm 16 Lower arm 18 Spacer A
20 Spacer B
22 Upper Arm 24 Peeling Layer 26 Base 28 Substrate 32 Probe Card 34 Probe Card Base 36 Probe Substrate 50 Replacement Probe

Claims (10)

接触子と、
一方の端部に前記接触子が取り付けられ、他方の端部が固定された板材で構成されたアーム部と、
から成るプローブを備え、
前記アーム部の固定は、基板に接合された台座に、剥離層を介して接合されていること、
を特徴とするプローブカード。
A contact,
An arm portion composed of a plate member to which the contact is attached at one end and the other end is fixed;
Comprising a probe consisting of
The fixing of the arm part is bonded to a pedestal bonded to the substrate via a release layer,
A probe card characterized by
請求項1に記載のプローブカードにおいて、
前記アーム部は、スペーサを介して下側アームと、前記下側アームの厚さと同等かより厚い上側アームの2つのアームを備えたダブルアーム構造であり、
前記スペーサは、前記下側アームと前記上側アームの両端部に備えられていること、
を特徴とするプローブカード。
The probe card according to claim 1,
The arm portion has a double arm structure including two arms, a lower arm through a spacer and an upper arm that is equal to or thicker than the thickness of the lower arm,
The spacer is provided at both ends of the lower arm and the upper arm;
A probe card characterized by
請求項2に記載のプローブカードにおいて、
前記上側アームと下側アームで挟まれるスペーサの内、台座側のスペーサの長さは、剥離層よりも短くし、前記下側アームを前記上側アームより長くすること、
を特徴とするプローブカード。
The probe card according to claim 2,
Of the spacers sandwiched between the upper arm and the lower arm, the length of the pedestal side spacer is shorter than the release layer, and the lower arm is longer than the upper arm,
A probe card characterized by
請求項1乃至3のいずれかに記載のプローブカードにおいて、
前記剥離層は、前記台座と前記基板の接合部よりも狭い面積であること、
を特徴とするプローブカード。
The probe card according to any one of claims 1 to 3,
The release layer has a smaller area than the joint between the base and the substrate;
A probe card characterized by
請求項1乃至4のいずれかに記載のプローブカードにおいて、
前記剥離層は、導電性の金属材料であること、
を特徴とするプローブカード。
The probe card according to any one of claims 1 to 4,
The release layer is a conductive metal material;
A probe card characterized by
請求項5に記載のプローブカードにおいて、
前記剥離層は、前記アーム部と前記台座の材料より軟質の材料であること、
を特徴とするプローブカード。
The probe card according to claim 5, wherein
The release layer is a softer material than the material of the arm and the pedestal;
A probe card characterized by
請求項6に記載のプローブカードにおいて、
前記剥離層の金属材料は、金、銀又は銅であること、
を特徴とするプローブカード。
The probe card according to claim 6, wherein
The metal material of the release layer is gold, silver or copper;
A probe card characterized by
請求項1乃至7のいずれかに記載のプローブカードにおいて、
交換用のプローブは、前記台座とフリップチップ実装法により剥離層を形成して接合されること、
を特徴とするプローブカード。
The probe card according to any one of claims 1 to 7,
The replacement probe is bonded to the base by forming a release layer by a flip chip mounting method,
A probe card characterized by
請求項8に記載のプローブカードにおいて、
前記フリップチップ実装法は、はんだ接合法、スタッドバンプ接合法又は超音波接合法のいずれかであること、
を特徴とするプローブカード。
The probe card according to claim 8, wherein
The flip chip mounting method is either a solder bonding method, a stud bump bonding method or an ultrasonic bonding method,
A probe card characterized by
請求項8に記載のプローブカードにおいて、
前記フリップチップ実装法は、接合面に金メッキを施した剥離層を形成し、プラズマ照射により常温で接合すること、
を特徴とするプローブカード。

The probe card according to claim 8, wherein
The flip chip mounting method is to form a peeling layer with gold plating on the bonding surface and bond at room temperature by plasma irradiation.
A probe card characterized by

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