JP2013142689A - 複数チップ同時測定用プローブ組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】 複雑な多数のパッド配列を有するＬＳＩにおいて、特に複数の隣接したＬＳＩの同時検査に対応可能なプローブ組立体を提供すること。
【解決手段】 垂直延伸部とプローブのバネ構造部と回路基板までの導電部を樹脂フィルム上に１つ又は複数配置した第１のプローブ群と、前記第１のプローブ群と同一又は異なる配置のプローブ群を有する第２、第３、第４等のプローブ群を適切な間隔で積層し、前記プローブ付樹脂フィルム上のプローブの端子配列方向が、ウェハ上のチップのパッドのＸＹ方向配列に対して所定の角度を有すること。及び、プローブ先端位置補正ガイド機構を有する。
【選択図】図１１

Description

本発明は、ＬＳＩなどの電子デバイスの製造工程において、半導体ウエハ上に形成された複数の半導体チップの回路検査に使用するプローバ装置のプローブ組立体に関し、特に、半導体チップ上に配列される回路端子（パッド）に垂直型プローブを接触させ、複数の半導体チップの電気的導通を同時に測定するプローブカードのプローブ組立体に関する。

半導体製造工程における検査工程の低コスト化は、半導体業界において必須条件となっている。低コストのための最も重要な解決策の１つとして、同一ウェハ上における多数チップの一括同時検査がある。

一方、半導体技術の進歩に伴って電子デバイスの集積度が向上し、半導体ウエハ上に形成される各半導体チップにおいても回路配線の占めるエリアが増加し、そのため、各半導体チップ上のパッド数も増加し、それにつれてパッド面積の縮小化、パッドピッチの狭小化などによるパッド配列の微細化が進んでいる。

現在、狭ピッチパッドで、かつ多ピンを有するＬＳＩとして、例えば液晶パネルの駆動用に使用されるＬＳＩ（以下、ＬＣＤドライバＬＳＩ）があり、２５μｍ以下のパッドピッチで５００を超えるパッド数のＬＳＩが開発されている。さらに、パッド配列もその回路規模により対辺２辺のみものもの、周辺４辺のもの、周辺４辺で、かつ、そのうちの１辺又は２辺以上を千鳥状に配列させて多ピン化に対応しているもの等がある。

このようなＬＳＩのウェハ上での電気的測定方法は、主として機械加工のカンチレバーを被測定ＬＳＩ周辺のパッドに対応すべく配列固定させたプローブ組立体を回路基板の概略中央に配置し、各プローブからフレキシブルフラットケーブル等を介して回路基板の周辺に配線しプローブカードとして構成したものを使用している。

しかしながら、前述の構成のようなカンチレバー型プローブ組立体では、１つの被測定ＬＳＩに対し配線のための実装領域が周辺に広く必要であり、特に周辺４辺にパッド配列されたチップを複数同時に測定することは困難である。

そこで、本発明者等は、特開２０１０−０９１５４１号公報に示すような、複数のプローブ機能を搭載したフィルム状のプローブによって構成することにより、複数の狭ピッチでかつ多ピンを有する周辺配列型ＬＳＩの複数チップ同時検査を容易にするプローブ組立体を提案してきた（特許文献１）。

一方、ロジックＬＳＩ等においては、格子状に配列したパッドが多く存在し、今後は一層の狭ピッチ化の傾向にある。さらには、ロジックとメモリを３次元に積層したＳｉＰ（Ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｐａｃｋａｇｅ）型のＬＳＩも開発され、格子状の狭ピッチパッドをウェハレベルで検査する要求が、益々高まってきている。

これらの格子状配列パッドに対応すべく、本発明者等は、特開２００７−２２５５８１号公報に示すようなプローブ組立体を提案している（特許文献２）。

特開２０１０−０９１５４１号公報 特開２００７−２２５５８１号公報

しかしながら、特許文献１に示す従来例によれば、さらに同時測定数が増加した場合（例えば２×２、３×３等のチップ配列）、また、周辺配列型と格子状配列型が混在する不規則なパッド配列のＬＳＩに対して、プローブ構成が困難になるという問題が生じる。

さらに、特許文献２に示す従来例においても、さらなる狭ピッチ化に適応しようとすると、Ｚ方向に大きなスペースを必要とするだけでなく、垂直部長さの非常に長い垂直プローブを必要とし、座屈等による変形が発生するという問題が生じる。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、格子状配列パッド用プローブの構造における利点を生かすことにより、狭ピッチの格子状配列パッドや複雑な周辺配列パッド型ＬＳＩを複数隣接させた場合の一括検査に対応可能なプローブ組立体を提供するものである。

垂直延伸部と前記垂直プローブのばね構造部を前記樹脂フィルム上に１つ又は複数配置した第１のプローブ群と、前記第１のプローブ群と同一又は異なる配置のプローブ群を有する第２、第３、第４等のプローブ群を適切な間隔で積層し、かつ、前記プローブ付樹脂フィルム上のプローブの端子配列方向が、ウェハ上のチップのパッドのＸＹ方向配列に対して所定の角度を有して配置されていることを特徴とするため、狭ピッチの配列パッド接続機能を有する。

複数のＬＳＩを同時に検査するプローブ組立体において、第１のＬＳＩ上の１つ又は複数のパッドと接触する位置に配置した１つ又は複数のプローブ群と、第２又は第３以降のＬＳＩ上の１つ又は複数のパッドと接触する位置に配置した１つ又は複数のプローブ群とを、１つの前記樹脂フィルム上に設置したことを特徴としているため、複雑な配列のプローブ群においても実装効率のよい配置が可能であるという作用を有する。

また、前記垂直プローブのばね構造部が一端側を前記垂直延伸部と接続し、他端側を支持部として概略くの字型のバネ形状を有し、オーバードライブに伴い、前記支持部に接続する第１のアーム部に生じる曲げモーメントを相殺する方向に、前記第１のアーム部から延長し前記垂直延伸部に接続する第２のアーム部に曲げモーメントが同時に作用することにより、前記垂直延伸部先端の水平方向変位が微小となることを特徴とするため、
狭ピッチかつ狭小面積のパッドに接触し易いという作用を有する。

さらに、前記垂直プローブのバネ構造部から導電部を介して回路基板の接続パッドと接触する端子部を備え、前記端子部は前記プローブ付樹脂フィルムを積層した時にそれぞれの配置位置が等ピッチでずれる様に各樹脂フィルムに形成され、前記プローブ付樹脂フィルムは、前記導電部による配線が左右両側にほぼ同数になるように左右対称に配置されているため、狭ピッチのパッド群からの電気信号を、回路基板に粗いピッチでかつ均等に配線が可能になるという作用を有する。

また、前記導電部の形状が樹脂フィルム面に沿って概略周期的に波型形状を有し、又は前記導電部に絶縁シートを介して金属シートを接着しているため、強度を保持できるという作用を有する。

本発明のプローブ組立体によれば、ロジックＬＳＩ等の狭ピッチの格子状配列パッドや複雑な周辺配列パッド等を有する複数の隣接したＬＳＩに対して、同時に検査することが可能なプローブ組立体を提供することができる。また、隣接しない任意のＬＳＩの組合せにも対応可能となるため、柔軟な検査工程設計が可能となり、半導体検査コストの低減に大きく寄与できるものである。

本発明の第１の実施の形態であるプローブの基本構造を示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態であるプローブ構造の動作を説明する図である。 本発明の第１の実施の形態であるプローブの詳細を説明する図である。 本発明の第１の実施の形態であるプローブ組立体の構造を説明する図である。 本発明の第１の実施の形態であるプローブ組立体の動作を説明する図である。 本発明の第１の実施の形態であるプローブ組立体の動作を説明する図である。 本発明の第１の実施の形態であるプローブ組立体の動作を説明する図である。 本発明の第２の実施の形態であるプローブ組立体が適用可能なＬＳＩのパッド配列を説明する図である。 本発明の第２の実施の形態であるプローブ組立体が適用可能なウェハ上のＬＳＩ配列を説明する図である。 本発明の第２の実施の形態であるプローブ組立体の構成を説明する図である。 本発明の第２の実施の形態であるプローブ組立体の構成の一部を説明する図である。 本発明の第２の実施の形態であるプローブ組立体の動作を説明する図である。 本発明の第２の実施の形態であるプローブ組立体の動作を説明する図である。 本発明の第３の実施の形態であるプローブ組立体の構成を説明する図である。 本発明の第４の実施の形態であるプローブ組立体の構成を説明する図である。

（実施の形態１）
以下に図面を参照して本発明の第１の実施の形態について説明する。
図１は上記実施の形態に係る垂直プローブを説明する平面図である。図２は垂直プローブを構成する個々のプローブ体の先端部の動きを説明する原理図である。図１において、符号１は垂直プローブ全体を表す。本発明に係る垂直プローブ１（以下、単にプローブ付フィルムと称する）の第１の実施の形態について、図１を用いて説明する。図１に示すように、垂直プローブ１は厚さ４μｍのリボン状の樹脂フィルム（材質としては、例えばポリイミドから成る）２０と、この樹脂フィルム２０に金属箔として厚さ２０μｍのベリリウム銅薄板を貼り付けたものをエッチング加工して、プローブ体１０、導電部２１、端子部２２、位置決め部２６、ダミー部２７を形成して成る。金属箔としては、他に、金、銀、ニッケル、銅などの金属から成る箔であってもよい。

この垂直プローブ１において、プローブ体１０は、樹脂フィルム２０の面に対して上下方向に延び、当該樹脂フィルム２０の上側エッジからわずかに突出する垂直延伸部１１と、この垂直延伸部１１の先端に設けられた先端部１２と、上記垂直延伸部１１と連続するバネ部１３と、バネ部１３を他端側で支持する支持部１６と、支持部１６に連続して延び回路基板の接続パッドの位置まで延長する導電部２１と、導電部２１の先方に設けられ樹脂フィルム２０の下側エッジからわずかに突出して接続パッドに接触する端子部２２とで構成される。垂直延伸部１１の先端部１２及び端子部２２の先端部のみが樹脂フィルム２０の外にわずかに突出している。さらに、位置決め固定用の位置決め部２６及び強度補強のためのダミー部２７を同一のエッチング工程にて設置している。

ばね部の構造は、図２に示すように１本のばね部の梁幅ｗが例えば６０μｍであり、概略中心部に例えば曲率半径Ｒｐ＝０．２５ｍｍの湾曲部１３を有し、湾曲部１３を介して支持部１６に接続する第１のアーム部１４が、アーム長Ｌ１を０．８７ｍｍとし水平方向に対して例えばθ１＝３５．３°の角度をもって設置され、一方、垂直延伸部１１に接続する第２のアーム部１５が、アーム長Ｌ２を０．４２ｍｍとし水平方向に対してθ２＝３５．３°の角度をもって設置され、かつ、垂直延伸部１１の中心軸と支持部１６の中心軸とのＸ方向距離ｄが例えば０．４ｍｍずれた位置構成としている。垂直延伸部１１の先端部１２はテーパ部を介して先鋭状とし、ＬＳＩ上のパッド５１の狭範囲に接触可能な構造としている。なおこの明細書において、Ｘ方向とは、例えば図１に示された垂直プローブ１を構成する樹脂フィルム２０の長手方向を表す。Ｘ軸とは、Ｘ方向に延びる軸を表す。また、Ｙ方向とは、図１に示された樹脂フィルム２０の面に対して垂直な方向を表し、Ｚ方向とは、上記Ｘ方向、Ｙ方向のいずれにも直角の方向（図１において上下方向）を表す。図１以外の図においても上記各方向に相当する方向を指す。

検査のためにパッド部５１を上昇させるか支持部１６を下降させると垂直延伸部１１の先端部１２とパッド部５１の面が接触し、湾曲部１３がバネ変形すると共に、第１のアーム部１４に曲げモーメントＭ１が生じ左方向に回転が生じる。一方、第２のアーム部１５には逆方向の曲げモーメントＭ２を生じ右方向に回転が生じる。このとき、回

伸部１１の先端部のＸ方向変位を０に近づけることができる。この動作原理により、狭ピッチかつ小面積のパッドに精度良く接触することが可能となる。

法は、図２の例示に限定するものではなく、各パラメータ、すなわち、バネ部梁幅ｗ、第１及び第２のアーム長Ｌ１及びＬ２、水平方向に対する角度θ１及びθ２、湾曲部の曲率半径Ｒｐ、垂直延伸部１１の中心軸と支持部１６の中心軸とのＸ方向距離ｄ等を有限要素法等によりあらかじめ選択することが可能である。

図３は、１つの垂直プローブ１における垂直延伸部集合部詳細を示す。図２に示す同一形状のプローブを１４個（１０−１乃至１０−１４）並列させた例を示す。前述したように、垂直延伸部１１のプローブ動作によるＸ方向の移動量はほぼ０に選択可能であり、また、樹脂フィルム２０に接着したことにより、狭ピッチ（例えば８０μｍ）で並列させてもプローブの変形により相互に干渉することはない。

図３に示すように、１つの垂直プローブ１における導電部２１の右半分は右側に、右半分と左右対称に左半分が左側に配置されている。すなわち、プローブ１０−１〜１０−７に接続する導電部は２１−１〜２１−７として左側へ配置され、プローブ１０−８〜１０−１４に接続する導電部は２１−８〜２１−１４として右側へ配置されている。これは両側に配線される配線の数をほぼ同数にし、回路基板への配線を均等にする為である。また、全てのプローブ先端部１２を位置決めガイド３１に設けたスリット３２に通過させることにより、精度良くＬＳＩ５０のパッド５１に接触させることとしている。さらに、プローブ組立体を収納固定するハウジングの一部３３にスリット３４を設け、このスリット３４に位置決め部２６を嵌め込むことにより、垂直プローブ１の位置決め固定を可能にしている。一方、１つの垂直プローブ１における全プローブの接触力は、多ピンＬＳＩになるほど大きくなるため、プローブ及び導電部と電気的に独立した補強用のダミー部２７を設け、ハウジングの一部３５に保持することによりプローブの接触による垂直プローブ１の強度を維持している。

図４は、複数の垂直プローブ１を積層したときのプローブ組立体の概略右半分を示す。図４において、図１に示すプローブ付フィルムと概略等しいプローブ付フィルム１−１、１−２、１−３・・・・、１−Ｎが配置されている。各々の垂直プローブ１の相違点はプローブ先端のＸ方向配置及び端子部２２のＸ方向配置にある。１つの垂直プローブ１における端子部２２は、図示の如くプローブの配列ピッチよりも遥かに大きな間隔を設けている。これは、回路基板６０のパッド６１の標準的な間隔（例えば０．５ｍｍ）に適用させるためである。各垂直プローブ１からの端子部２２の配置を回路基板のパッド間隔に合わせて配置することが可能である。

複数の垂直プローブ１を積層したときのプローブ組立体におけるプローブ先端位置関係及び格子状配列へ適用するための動作を、図５乃至図７により説明する。図５は、図４におけるプローブ先端部ＡのＸ方向位置関係を示す図である。各垂直プローブ１におけるプローブ配列ピッチをｉｍａｘとし、垂直プローブ▲１▼〜▲４▼を順番に積層したときに、隣接の垂直プローブとのプローブピッチをｒとしたものである。すなわち、垂直プローブ▲４▼のプローブ１０−１の先端Ｘ方向位置を基準とし、垂直プローブ▲３▼のプローブ１０−１の先端Ｘ方向位置がｒだけずれ、さらに垂直プローブ▲２▼のプローブ１０−１の先端Ｘ方向位置がｒだけずれ、さらに垂直プローブ▲１▼のプローブ１０−１の先端Ｘ方向位置がｒだけずれ、かつ、垂直プローブ▲１▼のプローブ１０−１の先端Ｘ方向位置と垂直プローブ▲４▼のプローブ１０−２の先端Ｘ方向位置とのずれがｒとしたものである。したがって、４つの垂直プローブを１組とし、周期的にｒだけＸ方向にプローブ先端位置がずれるプローブ組立体とした。

このときの格子状配列パッドとの位置関係を図６及び図７により説明する。図６及び図７はパッド配列とピン積層体の配列との相対関係位置を示す図である。先ず図面の記号を下記に示す。
Ｐ：格子ピッチ（パッド５１配列ピッチ）
ｉ：占有可能なピン幅ｉｍａｘ：１つの垂直プローブのプローブ先端ピッチ
ｎ：ｉｍａｘの占有格子ピッチ数
ｔｆ：フィルム厚
ｔｃ：ピン厚
ｋＳ：垂直プローブ間のピッチ
ｒ：隣接する垂直プローブのプローブ先端シフトのピッチ

図７にて点線で示された格子の格子点のｐ１−１，ｐ１−２…ｐ４−３、ｐ４−４はＬＳＩのパッドの位置を示す、図の上部の平行な横線はプローブが形成された垂直プローブ１を積層したもので、プローブ付フィルム間のピッチがｋｓである。図で格子状配列はｐ１−１からｐ４−４のマトリックスで１６個のパッドで１個のＬＳＩを例示している。ＬＳＩはウェハ全面に作られているので図面には省かれているがアレイは前後左右、ウエハ面に点在している。

図５における１０−１▲４▼は図７のｐ１−１に対応するものである。
以下に図５におけるプローブと図７における座標番号を表す。
図５フィルムＮｏ 図５プローブＮｏ 図７の座標
▲４▼ １０−１ ｐ１−１
▲３▼ １０−１ ｐ１−２
▲２▼ １０−１ ｐ１−３
▲１▼ １０−１ ｐ１−４
▲１▼ １０−２ ｐ２−１

垂直プローブ１と格子状配列パッドを接触させる時に、図７の如く両者の相対関係位置を角度θａだけ傾けて接触させるのが技術的ポイントでありこの方式の特徴である。この角度θはパッドの配列ピッチをＰとしｉの占有格子ピッチ数をｎとするとＴａｎθａ＝Ｐ／ｎ×Ｐで決められる。その他の数値も以下の式で算出出来る。
ｉｍａｘ＝（（ｎ×Ｐ）^２＋Ｐ^２）^０．５
ｒ＝Ｐ×ｃｏｓθａ

上述した第１の実施の形態は本発明の基本構造であり、狭ピッチで多ピンの格子配列上のパッドに適用可能なプローブ組立体である。

（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態を図８乃至図１３を参照して説明する。
図８は、１つのＬＳＩチップ５３において、チップの周辺領域にパッドが存在し、少なくとも１つの辺のパッドの列が２列で、かつ、Ｙ方向のパッド中心位置が同一でない場合のパッド配列を示す。本実施の形態のパッド配列は、例えば高密度液晶画面におけるＬＣＤドライバ用ＬＳＩ等に一般的に見られる配列で、１つのＬＳＩチップにつき実際には数百から１千を超えるパッド数を有するものであるが、本実施の形態では簡略化した。

図９は、前記ＬＳＩのウェハ５２上でのチップ配列を示す。ウェハ試験において、ウェハ上の全てのＬＳＩを効率良く選択し試験時間を短縮するためには、可能な限り隣接した複数のＬＳＩチップを同時に測定することが望ましい。図８は、図９におけるチップ配列の内、任意の隣接した４個のチップ５３ａ〜５３ｄを例示したものである。また、図９は本実施の形態の説明における便宜上、パッド配列はウェハの裏面から見た透視図であり、図８及び図１０乃至図１３のパッド配列も同様の位置関係である。図８において、ＬＳＩチップ５３ａのパッドｐａ１〜ｐａ３６がＬＳＩチップ５３ａの周辺に沿って配置されている。この内、ｐａ２０〜ｐａ３６はＸＹ方向に交互にずれながら、所謂千鳥配列状に配置されている。同様に隣接するＬＳＩチップ５３ｂはパッドｐｂ１〜ｐｂ３６が、ＬＳＩチップ５３ｃはパッドｐｃ１〜ｐｃ３６が、ＬＳＩチップ５３ｄはパッドｐｄ１〜ｐｄ３６が配置されている。

図１０は、図８における隣接した４個のＬＳＩチップの全てのパッドに接触すべく、垂直プローブ（符号２で表す）をＸ軸に対しθｂ傾けて配列したときのパッドと垂直プローブ２−１〜２−６８におけるプローブ先端（図中の黒色部）との位置関係を示す図である。図１０乃至図１３においては図８に示したパッドにおけるプローブ先端との接触可能範囲を丸印で示した。複数の垂直プローブ２を積層したときのプローブ組立体におけるプローブ先端位置関係及びＬＳＩのパッド配列へ適用するための動作を、図１１乃至図１３により説明する。図１１は、図１０におけるプローブ組立体の内、詳細説明のために一部を抜粋した図である。隣接した４個のＬＳＩチップ５３ａ〜５３ｄの概略中心部のパッドを通過する１０個の連続した垂直プローブ２−２９〜２−３８について説明する。垂直プローブ２がＸ軸に対しθｂ傾けて配置した場合、例えば垂直プローブ２−２９においてパッド接触可能範囲を通過し得るプローブ先端位置は、パッドｐａ１８のみであるが、垂直プローブ２−３０においてパッド接触可能範囲を通過し得るプローブ先端位置は、パッドｐｃ５とｐａ１９の２つとなる。同様に、垂直プローブとパッド接触可能範囲を通過し得るプローブ先端位置との関係は、以下のようになる。
垂直プローブ プローブ先端位置が通過するパッド
２−２９ ｐａ１８
２−３０ ｐｃ５、ｐａ１９
２−３１ ｐｃ４、ｐｂ２２
２−３２ ｐｃ３
２−３３ ｐｃ２、ｐｃ６、ｐｂ２１
２−３４ ｐｃ１、ｐｂ１５
２−３５ ｐｂ１６、ｐｂ２０
２−３６ ｐｂ１７
２−３７ ｐｃ７、ｐｂ１８
２−３８ ｐｄ５、ｐｂ１９

上述した垂直プローブ２とパッド接触可能範囲を通過し得るプローブ先端位置との関係は、Ｘ軸に対する角度θｂ及び隣接する垂直プローブ２間のピッチｋｓ−ｎ（ｎ＝１〜６７）を選択することにより決定される。図１２は、垂直プローブ２−２９〜２−３８における各プローブの設置位置を示す図である。さらに図１３に示す如く各々の垂直プローブ２を所定の間隔で積層固定することにより、各パッド位置に配列可能なプローブ組立体とすることができる。本実施の形態は、隣接する４個のＬＳＩの同時検査について説明したが、本発明によれば、５個以上の隣接したＬＳＩの組合せ、又は隣接しない複数のＬＳＩの組合せにも対応可能なプローブ組立体を構成することができる。

（実施の形態３）
図１４は、本発明の第３の実施の形態を示す説明図である。図１４（ａ）は３個のプローブ１０ａ、１０ｂ、１０ｃを樹脂フィルム２０上に設置した垂直プローブの正面図であり、各々のプローブの先端１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、ガイド板３１に設けられた切欠き部３２に挿入されている状態を示す。図１４（ｂ１）及び（ｂ２）はプローブ先端１２側から見た上面図であり、図１４（ｂ１）は先端位置補正前、図１４（ｂ２）は先端位置補正後の状態を示す。図１４（ｃ１）〜（ｃ３）は各々のプローブ１０ａ、１０ｂ、１０ｃの補正後の側面図を示したものである。

図１１にて説明したように、各垂直プローブ２上のプローブ先端位置は、フィルムの角度θｂ及びプローブ間隔ｋｓ−ｎを選択することにより決定されるが、プローブ先端位置が必ずしもパッド接触可能範囲の中心を通過するとは限らない。図１４（ｂ１）は、プローブ１０

ｂずれた状態の例を示す。プローブ先端位置がパッド接触可能範囲の中心よりも大きくずれた場合、プローブ動作によりプローブがパッドから逸脱する場合が考えられる。この問題を解決するために、例えば図１４（ｃ１）〜（ｃ３）に示すように、ガイド板３１の切欠き部３２に、フィルム側は比較的切り欠き幅が大きく、パッド側に沿って切り欠き幅が小さくなるようなテーパ状の切欠き部３２１を設け、予めテーパ付切欠き部３２１の中心位置がパッド接触可能範囲の中心位置に一致するように各切欠き部の位置を補正して設定する。これにより、プローブ先端部を切欠き部３２に挿入することによって、全てのプローブ先端位置がパッド接触可能範囲の中心近傍を通過することが可能となる。プローブ先端位置の補正手段としてテーパ付切欠き部を例示したが、本例示に限定するものではない。

実際のプローブ先端位置とパッド接触可能範囲の中心との補正量は概ね±１０μｍの範囲であり、これに対してプローブのＺ方向長さは数百μｍ以上のオーダーであるため、プローブのばね動作への影響は微小である。また、樹脂フィルム２０の厚さは４μｍ以下であり、プローブ１０の厚さ２０μｍに対して薄く、かつ、樹脂フィルム２０からのプローブ１０の突出量を大きくする等により、フィルム面と垂直方向のプローブ先端部近傍の変形に対して、樹脂フィルム２０のプローブばね動作への影響を緩和することができる。

以上説明した構成により、プローブの初期先端位置がパッド接触可能範囲の中心よりずれている場合でも、精度良く全てのプローブ先端がパッド中心近傍に接触することが可能となる。

（実施の形態４）
図１５は、本発明の第４の実施の形態を示す説明図である。図１５（ａ）は垂直プローブ２の全体から見て、概略右半分を示し、図１５（ｂ）はその部分断面図を示す。

上述の実施の形態に係る垂直プローブ１（又は２）は、複数のプローブを同一の樹脂フィルム面に設置し、さらに配線基板への端子ピッチを大きくする構成であるため、従来の垂直プローブよりもＸＺ方向（リボン状の樹脂フィルム２０の幅方向）に大きい構造となる。従って、プローブ動作又は配線基板への固定に伴い座屈等の変形が生じる虞がある。

上記の問題を解決するため、本実施の形態では図１５（ａ）及び（ｂ）に示すように、樹脂フィルム２０に沿って絶縁シート２９を介して金属シート２８を接着することにより、垂直プローブ２の強度を保持することが可能である。金属シート２８及び絶縁シート２９は、金属箔の絶縁性接着剤による接着でもよいが、熱硬化性フォトレジストによる絶縁層の形成とその上面の金属メッキ形成等でもよい。後者の製法によれば、プローブ付フィルム全体の厚さを薄く保持することが可能であり、狭ピッチなプローブを形成することができる。

本発明のプローブ組立体における利点を生かすことにより、ロジックＬＳＩ又はＬＣＤドライバＬＳＩ等の狭ピッチの格子状配列パッドや複雑な周辺配列パッド等を有する複数の隣接したＬＳＩに対して、同時に検査することが可能なプローブ組立体を提供するものである。また、隣接しない任意のＬＳＩの組合せにも対応可能であるため、柔軟な検査工程設計が可能となり、半導体の種別に拘束されないプローブカードを提供することにより、半導体産業の発展に大きく寄与できるものである。

１、２ プローブ付樹脂フィルム
１０ プローブ
１１ 垂直延伸部
１２ プローブ先端
１３ 湾曲部
１４ 第１のアーム部
１５ 第２のアーム部
１６ 固定端
２０ 樹脂フィルム
２１ 導電部
２２ 端子部
２６ 位置決め部
２７ ダミー部
２８ 金属シート
２９ 絶縁シート
３１ ガイド板
３２、３４ 切欠き部
３２１ テーパ付切欠き部
３３、３５ ハウジング
５０、５３ ＬＳＩチップ
５１ パッド
５２ ウェハ
６０ 回路基板
６１ 接続パッド

Claims (12)

1. 銅箔が接着された樹脂フィルムを使用し、前記銅箔をエッチング等により微細加工して樹脂フィルム上に垂直延伸部を含む導電部を形成し、この垂直プローブ付の樹脂フィルムを複数枚積層し半導体チップの電極パッドに前記垂直延伸部の先端部を一括接触させて半導体チップの回路検査を行うためのプローブ組立体において、
   前記垂直延伸部と前記垂直プローブのバネ構造部を前記樹脂フィルム上に１つ又は複数配置した第１のプローブ群と、前記第１のプローブ群と同一又は異なる配置のプローブ群を有する第２、第３、第４等のプローブ群を同一又は異なる間隔で積層することにより所望の配列のパッド接続機能を有すること
   を特徴とするプローブ組立体。
2. 複数のＬＳＩを同時に検査するプローブ組立体において、第１のＬＳＩ上の１つ又は複数のパッドと接触する位置に配置した１つ又は複数のプローブ群と、第２又は第３以降のＬＳＩ上の１つ又は複数のパッドと接触する位置に配置した１つ又は複数のプローブ群とを、１つの前記樹脂フィルム上に設置したことを特徴とする請求項１記載のプローブ組立体。
3. １つの前記プローブ付樹脂フィルム上のプローブの端子配列方向が、ウェハ上のチップのパッドのＸＹ方向配列に対して所定の角度を有して配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のプローブ組立体。
4. 前記垂直プローブのばね構造部が一端側を前記垂直延伸部と接続し、他端側を支持部として概略くの字型のばね形状を有し、オーバードライブに伴い、前記支持部に接続する第１のアーム部に生じる曲げモーメントを相殺する方向に、前記第１のアーム部から延長し前記垂直延伸部に接続する第２のアーム部に曲げモーメントが同時に作用することにより、前記垂直延伸部先端の水平方向変位が極小となること
   を特徴とする請求項１又は請求項２記載のプローブ組立体。
5. 一部又は全ての前記プローブの先端を、パッドのＸＹ座標と概略同一の中心座標を有する穴又はスリットを設けたガイド機構に通過させたこと
   を特徴とする請求項１又は請求項２記載のプローブ組立体。
6. 前記プローブ付樹脂フィルム上の１つ又は複数のプローブの先端位置を、前記樹脂フィルム面と垂直方向に概略±１０μｍの範囲の任意の位置に補正するガイド機構（手段）を有すること
   を特徴とする請求項１又は請求項２記載のプローブ組立体。
7. 前記垂直プローブのばね構造部から導電部を介して回路基板の接続パッドと接触する端子部を備えたこと
   を特徴とする請求項１又は請求項２記載のプローブ組立体。
8. 前記導電部の形状が樹脂フィルム面に沿って概略周期的に波型形状を有していること
   を特徴とする請求項７記載のプローブ組立体。
9. 前記導電部の全部又は一部に絶縁シートを介して金属シートを樹脂フィルム面に沿って接着したこと
   を特徴とする請求項１又は請求項２記載のプローブ組立体。
10. 前記端子部は前記プローブ付樹脂フィルムを積層した時にそれぞれの配置位置が等ピッチでずれる様に各樹脂フィルムに形成されていること
    を特徴とする請求項１又は請求項２記載のプローブ組立体。
11. 前記銅箔を加工する際、導電部と同一面上に導電部から分離独立した部分にダミー部又は突起状の位置決め用構造体を配置したこと
    を特徴とする請求項１又は請求項２記載のプローブ組立体。
12. 前記プローブ付樹脂フィルムにおいて、前記導電部による配線を左右両側に概略同数になるように左右対称に配置したこと
    を特徴とする請求項１又は請求項２記載のプローブ組立体。

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