JP2015010980A - Probe device - Google Patents

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岡田 章
Akira Okada
章 岡田
栄治 野尻
Eiji Nojiri
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a probe device which allows a good contact with an electrode pad of an optimum size appropriate to the electrical characteristics of a semiconductor device.SOLUTION: A probe device 2 comprises: a probe substrate 7; and a plurality of cantilever-type contact probe 8a and 8b. The contact probe 8a includes a contact part 11a having a relatively large contact area. The contact probes 8b includes a contact part 11b having a relatively small contact area. A distance DS between the contact part 11b and the probe substrate 7 is shorter than a distance DL between the contact part 11a and the probe substrate 7.

Description

本発明はプローブ装置に関し、特に、コンタクトプローブを備えたプローブ装置に関するものである。   The present invention relates to a probe device, and more particularly to a probe device provided with a contact probe.

半導体装置の製造工程には、半導体装置の電気的特性を評価する工程がある。この工程では、外部の計測装置等と半導体装置とを電気的に接続するために、プローブ基板を備えたプローブ装置が使用される。プローブ基板に設けられたコンタクトプローブを、半導体装置における所定の電極パッドに接触させることによって、半導体装置とプローブ装置との電気的な接続が図られる。   The manufacturing process of a semiconductor device includes a process of evaluating electrical characteristics of the semiconductor device. In this step, a probe device provided with a probe substrate is used to electrically connect an external measuring device or the like to the semiconductor device. By bringing a contact probe provided on the probe substrate into contact with a predetermined electrode pad in the semiconductor device, electrical connection between the semiconductor device and the probe device is achieved.

半導体装置として、たとえば、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等が形成されたパワー半導体装置では、一般的に、サイズの比較的大きい電極パッドが形成されており、その電極パッドに複数のコンタクトプローブを接触させて、数百アンペア程度の大きな電流が流されることになる。   As a semiconductor device, for example, in a power semiconductor device in which an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) or the like is formed, an electrode pad having a relatively large size is generally formed, and a plurality of contact probes are brought into contact with the electrode pad. As a result, a large current of about several hundred amperes is passed.

しかしながら、半導体装置のすべての電極パッドに対して、大きな電流を流すわけではない。たとえば、ゲート電極に電気的に接続されている電極パッドでは、接触させるコンタクトプローブの本数も少なく、電極パッドとしては、サイズの比較的小さい電極パッドでも構わない。このため、一つのパワー半導体装置では、サイズの異なる電極パッドが混在することになる。また、接触するコンタクトプローブの本数も、電極パッドによって異なることになる。   However, a large current is not supplied to all electrode pads of the semiconductor device. For example, an electrode pad that is electrically connected to the gate electrode has a small number of contact probes to be contacted, and the electrode pad may be a relatively small electrode pad. For this reason, electrode pads of different sizes are mixed in one power semiconductor device. Further, the number of contact probes that come into contact also varies depending on the electrode pad.

複数のコンタクトプローブが設置された従来のプローブ装置では、同一仕様のコンタクトプローブが、同一仕様をもって設置されている。このため、コンタクトプローブが電極パッドに接触した際に電極パッドに形成されるプローブ痕の範囲(面積)は常に同じであった。大電流が印加される電極パッドに形成されるプローブ痕の面積に合わせて電極パッドのサイズを設計すると、サイズの比較的小さい電極パッドに十分に対応することができず、サイズの小さい電極パッドの設計が制約を受けることになる。   In a conventional probe device in which a plurality of contact probes are installed, contact probes with the same specifications are installed with the same specifications. For this reason, the range (area) of probe marks formed on the electrode pad when the contact probe contacts the electrode pad is always the same. If the size of the electrode pad is designed in accordance with the area of the probe mark formed on the electrode pad to which a large current is applied, the electrode pad of a relatively small size cannot be sufficiently accommodated, The design will be constrained.

なお、サイズとして半導体装置のサイズが異なる半導体装置の電気的特性を評価する際に使用されるプローブ装置を開示した文献として、特許文献1がある。   As a document disclosing a probe device used when evaluating electrical characteristics of semiconductor devices having different sizes of semiconductor devices, there is Patent Document 1.

特開2010−122092号公報JP 2010-1222092 A

従来のプローブ装置では、電極パッドに形成されるプローブ痕の面積がほぼ同じになるように設計されているため、サイズの異なる電極パッドのそれぞれに対し、それぞれのサイズに対応したプローブ痕が形成されるようにコンタクトプローブを適切に接触させることが困難であった。   In the conventional probe device, the area of the probe mark formed on the electrode pad is designed to be approximately the same, so that a probe mark corresponding to each size is formed for each of the electrode pads of different sizes. Thus, it has been difficult to properly contact the contact probe.

また、特許文献1に開示されているプローブ装置においても、サイズの異なる半導体装置の電気的特性を評価することができるとされているものの、サイズの異なる電極パッドのそれぞれに対して、コンタクトプローブを適切に接触させることが困難であった。   Also, in the probe device disclosed in Patent Document 1, although it is said that the electrical characteristics of semiconductor devices having different sizes can be evaluated, a contact probe is provided for each of electrode pads having different sizes. It was difficult to contact properly.

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、半導体装置の電気的特性に対応した最適なサイズの電極パッドに良好に接触させることが可能なプローブ装置を提供することである。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a probe device that can satisfactorily contact an electrode pad of an optimal size corresponding to the electrical characteristics of a semiconductor device. That is.

本発明に係るプローブ装置は、プローブ基板と複数のコンタクトプローブとを備えている。プローブ基板は、被測定物と間隔を隔てて対向するように配置されることになる。複数のコンタクトプローブは、プローブ基板に配置され、被測定物が位置することになる方向に向かって延在し、被測定物に接触する接触部をそれぞれ有する。複数のコンタクトプローブのうち、一のコンタクトプローブの接触部の接触面積と、他のコンタクトプローブの接触部の接触面積とが異なる。一のコンタクトプローブの接触部とプローブ基板との距離と、他のコンタクトプローブの接触部とプローブ基板との距離とが異なる。   The probe device according to the present invention includes a probe substrate and a plurality of contact probes. The probe substrate is arranged so as to face the object to be measured with a space therebetween. The plurality of contact probes are arranged on the probe substrate, extend in a direction in which the object to be measured is located, and have contact portions that contact the object to be measured. Among the plurality of contact probes, the contact area of the contact portion of one contact probe is different from the contact area of the contact portion of another contact probe. The distance between the contact portion of one contact probe and the probe substrate is different from the distance between the contact portion of another contact probe and the probe substrate.

本発明に係るプローブ装置によれば、一のコンタクトプローブの接触部の接触面積と、他のコンタクトプローブの接触部の接触面積とが異なり、一のコンタクトプローブの接触部とプローブ基板との距離と、他のコンタクトプローブの接触部とプローブ基板との距離とが異なる。これにより、コンタクトプローブによって被測定部に形成されるプローブ痕の範囲を規制することができ、被測定物の電極パッドとして、その電気的特性に対応した最適なサイズの電極パッドを配置させて、その電極パッドにコンタクトプローブを良好に接触させることができる。   According to the probe device of the present invention, the contact area of the contact portion of one contact probe is different from the contact area of the contact portion of another contact probe, and the distance between the contact portion of one contact probe and the probe substrate The distance between the contact portion of the other contact probe and the probe substrate is different. Thereby, it is possible to regulate the range of the probe mark formed on the measured part by the contact probe, and as the electrode pad of the object to be measured, the electrode pad of the optimum size corresponding to the electrical characteristics is arranged, The contact probe can be brought into good contact with the electrode pad.

本発明の各実施の形態に係るプローブ装置が適用される半導体試験装置の概略構成を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a schematic configuration of a semiconductor test apparatus to which a probe apparatus according to each embodiment of the present invention is applied. 本発明の実施の形態1に係るプローブ装置の側面図である。It is a side view of the probe apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 同実施の形態において、プローブ装置によって半導体装置の電気的特性を評価する手順を説明するための第1の状態を示す側面図である。FIG. 6 is a side view showing a first state for explaining a procedure for evaluating electrical characteristics of the semiconductor device by the probe device in the embodiment. 同実施の形態において、図3に示す第1の状態の後の第2の状態を示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing a second state after the first state shown in FIG. 3 in the same embodiment. 同実施の形態において、コンタクトプローブによって電極パッドに形成されるプローブ痕を示す平面図である。In the same embodiment, it is a top view which shows the probe trace formed in an electrode pad with a contact probe. 本発明の実施の形態2に係るプローブ装置の側面図である。It is a side view of the probe apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 同実施の形態において、プローブ装置によって半導体装置の電気的特性を評価する手順を説明するための側面図であり、図7(A)は第1の状態を示す側面図であり、図7(B)は、第1の状態の後の第2の状態を示す側面図であり、図7(C)は、第2の状態の後の第3の状態を示す側面図である。FIG. 7B is a side view for explaining the procedure for evaluating the electrical characteristics of the semiconductor device by the probe device in the embodiment, and FIG. 7A is a side view showing the first state, and FIG. ) Is a side view showing the second state after the first state, and FIG. 7C is a side view showing the third state after the second state. 本発明の実施の形態3に係るプローブ装置の側面図である。It is a side view of the probe apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention. 同実施の形態において、コンタクトプローブによって電極パッドに形成されるプローブ痕を示す平面図である。In the same embodiment, it is a top view which shows the probe trace formed in an electrode pad with a contact probe. 本発明の実施の形態4に係るプローブ装置の側面図である。It is a side view of the probe apparatus which concerns on Embodiment 4 of this invention. 同実施の形態において、プローブ装置の上面図であるIn the same embodiment, it is a top view of the probe device 同実施の形態において、コンタクトプローブによって電極パッドに形成されるプローブ痕を示す平面図である。In the same embodiment, it is a top view which shows the probe trace formed in an electrode pad with a contact probe. 本発明の実施の形態5に係るプローブ装置の側面図である。It is a side view of the probe apparatus which concerns on Embodiment 5 of this invention. 同実施の形態において、変形例に係るプローブ装置の側面図である。In the embodiment, it is a side view of the probe apparatus which concerns on a modification.

はじめに、各実施の形態に係るプローブ装置が適用される半導体検査装置の概要について説明する。   First, an outline of a semiconductor inspection apparatus to which the probe apparatus according to each embodiment is applied will be described.

半導体試験装置は、被測定物である半導体装置を所定のステージに載置した状態で、半導体装置の電気的特性を評価する装置である。図1に示すように、半導体試験装置1は、半導体装置5が載置されるチャックステージ4と、半導体装置5との電気的な接続をするためのプローブ装置2と、プローブ装置2を移動させるための移動アーム部3とを備えている。   A semiconductor test apparatus is an apparatus that evaluates the electrical characteristics of a semiconductor device in a state where a semiconductor device as a device under test is placed on a predetermined stage. As shown in FIG. 1, the semiconductor test apparatus 1 moves the probe apparatus 2 for making electrical connection between the chuck stage 4 on which the semiconductor apparatus 5 is mounted, the semiconductor apparatus 5, and the probe apparatus 2. And a moving arm portion 3 for the purpose.

半導体装置5として、具体的には、半導体ウェハや半導体チップそのもの等が、チャックステージ4に保持された状態で、半導体装置5の電気的特性が測定されることになる。半導体装置5は、たとえば、真空吸着や静電吸着等によってチャックステージ4に保持されることになるが、このような手法に限られるものではない。   Specifically, as the semiconductor device 5, the electrical characteristics of the semiconductor device 5 are measured in a state where a semiconductor wafer, a semiconductor chip itself, or the like is held on the chuck stage 4. The semiconductor device 5 is held on the chuck stage 4 by, for example, vacuum chucking or electrostatic chucking, but is not limited to such a method.

電気的特性を測定する際に、半導体装置5と半導体試験装置1とは、プローブ装置2を介して電気的に接続される。プローブ装置2のコンタクトプローブが半導体装置に形成された所定の電極パッドに接触することになる。プローブ装置2には移動アーム部3が取り付けられている。移動アーム部3によって、プローブ装置2が3軸(X軸、Y軸、Z軸)方向に対して移動可能とされる。なお、移動アーム部3によってプローブ装置2を移動させる手法の他に、チャックステージ4を移動させることによって、所望の半導体装置とプローブ装置の位置決めを行うようにしてもよい。以下、半導体試験装置1のプローブ装置2について、具体的に説明する。   When measuring the electrical characteristics, the semiconductor device 5 and the semiconductor test device 1 are electrically connected via the probe device 2. The contact probe of the probe device 2 comes into contact with a predetermined electrode pad formed on the semiconductor device. A moving arm unit 3 is attached to the probe device 2. The moving arm unit 3 enables the probe device 2 to move in the directions of three axes (X axis, Y axis, Z axis). In addition to the method of moving the probe device 2 by the moving arm unit 3, the desired semiconductor device and the probe device may be positioned by moving the chuck stage 4. Hereinafter, the probe apparatus 2 of the semiconductor test apparatus 1 will be specifically described.

実施の形態1
実施の形態1に係るプローブ装置について説明する。
Embodiment 1
The probe device according to Embodiment 1 will be described.

図2に示すように、プローブ装置2は、プローブ基板7とカンチレバー式の複数のコンタクトプローブ8a、8bとから構成される。複数のコンタクトプローブ8a、8bのそれぞれは、半導体装置(所定の電極パッド)が位置することになる方向に向かって延在するように、プローブ基板7に取り付けられている。コンタクトプローブ8aとプローブ基板7とのなす角度θ1と、コンタクトプローブ8bとプローブ基板7とのなす角度θ1とは同じ角度に設定されている。   As shown in FIG. 2, the probe device 2 includes a probe substrate 7 and a plurality of cantilever-type contact probes 8a and 8b. Each of the plurality of contact probes 8a and 8b is attached to the probe substrate 7 so as to extend in a direction in which the semiconductor device (predetermined electrode pad) is located. The angle θ1 formed between the contact probe 8a and the probe substrate 7 and the angle θ1 formed between the contact probe 8b and the probe substrate 7 are set to the same angle.

コンタクトプローブ8a、8bの先端部12には、半導体装置の電極パッド(図示せず)に機械的に、かつ、電気的に接触することになる接触部11a、11bが形成されている。先端部12は、その接触部11a、11bの面積に応じて針状の絞り加工が施されている。このプローブ装置2では、コンタクトプローブとして、相対的に接触面積の大きい接触部11aを有するコンタクトプローブ8aと、相対的に接触面積の小さい接触部11bを有するコンタクトプローブ8bとが少なくとも取り付けられている。   Contact portions 11a and 11b that are in mechanical and electrical contact with electrode pads (not shown) of the semiconductor device are formed at the tip 12 of the contact probes 8a and 8b. The distal end portion 12 is subjected to needle-like drawing according to the area of the contact portions 11a and 11b. In this probe apparatus 2, at least a contact probe 8a having a contact portion 11a having a relatively large contact area and a contact probe 8b having a contact portion 11b having a relatively small contact area are attached as contact probes.

接触部11aのZ方向の位置(高さ)と、接触部11bのZ方向の位置(高さ)とは異なっている。すなわち、接触部11bとプローブ基板7(絶縁性基体9)との距離DSが、接触部11aとプローブ基板7(絶縁性基体9)との距離DLよりも短くなるように、コンタクトプローブ8a、8bがプローブ基板7に取り付けられている。   The position (height) in the Z direction of the contact portion 11a is different from the position (height) in the Z direction of the contact portion 11b. That is, the contact probes 8a and 8b are set such that the distance DS between the contact portion 11b and the probe substrate 7 (insulating base 9) is shorter than the distance DL between the contact portion 11a and the probe substrate 7 (insulating base 9). Is attached to the probe substrate 7.

コンタクトプローブ8a、8bの先端部12とは反対側の端部には、プローブ基板7の絶縁性基体9に取り付けられる設置部14が設けられている。設置部14は、プローブ基板7の基台をなす絶縁性基体9に機械的に固定される。また、その端部には、接触部11と電気的に接続されて外部への出力端となる接続部15が設けられている。接続部15は、絶縁性基体9に設けられた信号線6に、たとえば、電線を介して電気的に接続されるか、または、直接的に半田等によって電気的に接続される。   An installation portion 14 to be attached to the insulating base 9 of the probe substrate 7 is provided at the end of the contact probe 8a, 8b opposite to the tip 12 thereof. The installation portion 14 is mechanically fixed to the insulating base 9 that forms the base of the probe substrate 7. In addition, a connection portion 15 that is electrically connected to the contact portion 11 and serves as an output end to the outside is provided at the end portion. The connecting portion 15 is electrically connected to the signal line 6 provided on the insulating base 9 via, for example, an electric wire or directly connected by solder or the like.

先端部12と設置部14との間には、撓むことで電極パッドとの接続を確実にする撓み部13が設けられている。つまり、カンチレバー式のコンタクトプローブ8a、8bでは、プローブ基板7と半導体装置(電極パッド)とを相対的に接近させて両者の距離(間隔)を縮めることにより接触部11が電極パッドに接触した際に、棒状に延在するコンタクトプローブ8a、8bの撓み部13が撓むことになる。   Between the distal end portion 12 and the installation portion 14, a bending portion 13 is provided to be surely connected to the electrode pad by bending. That is, in the cantilever-type contact probes 8a and 8b, when the contact portion 11 contacts the electrode pad by relatively approaching the probe substrate 7 and the semiconductor device (electrode pad) and reducing the distance (interval) between them. In addition, the bent portions 13 of the contact probes 8a and 8b extending in a rod shape are bent.

コンタクトプローブ8a、8bは、導電性を有する、たとえば、タングステン、ベリリウム銅等の金属材料によって形成されるが、これらの材料に限られるものではない。特に、先端部12および接触部11は、導電性を高めて耐久性を向上させる等の観点から、たとえば、金、パラジウム、タンタル、プラチナ等が被覆されていてもよい。また、上述したプローブ装置2のコンタクトプローブ8a、8bでは、先端部12のみに傾斜をつけた構造とされているが、コンタクトプローブとしては、多段式のクランク状のコンタクトプローブを適用してもよい。   The contact probes 8a and 8b are made of a conductive metal material such as tungsten or beryllium copper, but are not limited to these materials. In particular, the tip portion 12 and the contact portion 11 may be coated with, for example, gold, palladium, tantalum, platinum, or the like from the viewpoint of improving conductivity and improving durability. Further, although the contact probes 8a and 8b of the probe device 2 described above have a structure in which only the tip 12 is inclined, a multistage crank contact probe may be applied as the contact probe. .

なお、図2では、簡略化のために、特徴とされる、接触面積の異なる接触部11を有する2本のコンタクトプローブ8a、8bのみが示されているが、3本以上のコンタクトプローブを備えていてもよい。   In FIG. 2, for the sake of simplicity, only two contact probes 8a and 8b having contact portions 11 having different contact areas, which are featured, are shown, but three or more contact probes are provided. It may be.

次に、上述したプローブ装置2によって半導体装置の電気的特性を評価する手順について、説明する。   Next, a procedure for evaluating the electrical characteristics of the semiconductor device using the probe device 2 described above will be described.

まず、半導体試験装置1のチャックステージ4に、半導体装置5が載置されて保持される(図1参照)。次に、図3に示すように、プローブ基板7とチャックステージ4(半導体装置5)との距離D(間隔)を徐々に縮めることによって、最初に、コンタクトプローブ8aが電極パッド10aに接触する。さらに、図4に示すように、その距離D(間隔)を縮めることによって、コンタクトプローブ8bが電極パッド10bに接触する。   First, the semiconductor device 5 is placed and held on the chuck stage 4 of the semiconductor test apparatus 1 (see FIG. 1). Next, as shown in FIG. 3, the contact probe 8a first contacts the electrode pad 10a by gradually reducing the distance D (interval) between the probe substrate 7 and the chuck stage 4 (semiconductor device 5). Further, as shown in FIG. 4, the contact probe 8b contacts the electrode pad 10b by reducing the distance D (interval).

コンタクトプローブ8aが電極パッド10aに接触してから、コンタクトプローブ8bが電極パッド10bに接触するまでの間に、コンタクトプローブ8aの接触部11aは電極パッド10aの表面をスライドし、電極パッド10aの表面にはプローブ痕が形成されることになる。   The contact portion 11a of the contact probe 8a slides on the surface of the electrode pad 10a until the contact probe 8b contacts the electrode pad 10b after the contact probe 8a contacts the electrode pad 10a. In this case, a probe mark is formed.

コンタクトプローブ8bが電極パッド10bに接触してから、距離Dをさらに所定の距離まで縮めることによって、コンタクトプローブ8bの接触部11bは電極パッド10bの表面をスライドするとともに、コンタクトプローブ8aの接触部11aも電極パッド10aの表面をさらにスライドする。これにより、図5に示すように、電極パッド10aの表面には、コンタクトプローブ8aがスライドすることによってプローブ痕21aが形成される。また、電極パッド10bの表面にはコンタクトプローブ8bがスライドすることによってプローブ痕21bが形成される。   After the contact probe 8b contacts the electrode pad 10b, the distance D is further reduced to a predetermined distance, whereby the contact portion 11b of the contact probe 8b slides on the surface of the electrode pad 10b and the contact portion 11a of the contact probe 8a. Further slides on the surface of the electrode pad 10a. As a result, as shown in FIG. 5, probe marks 21a are formed on the surface of the electrode pad 10a by sliding the contact probe 8a. Further, a probe mark 21b is formed on the surface of the electrode pad 10b by sliding the contact probe 8b.

次に、コンタクトプローブ8a、8bを電極パッド10a、10bに接触させた状態で、半導体装置の所定の電気的特性が評価される。電気的特性の評価が終了した後、プローブ基板7と半導体装置5との距離D(間隔)が当初の距離になるまで、プローブ基板7と半導体装置5とが離されて、一連の電気的特性の評価が完了する。電気的特性の評価が完了した半導体装置5は、チャックステージ4から取外されて、次の工程へ送られることになる。   Next, predetermined electrical characteristics of the semiconductor device are evaluated in a state where the contact probes 8a and 8b are in contact with the electrode pads 10a and 10b. After the evaluation of the electrical characteristics is completed, the probe substrate 7 and the semiconductor device 5 are separated until the distance D (interval) between the probe substrate 7 and the semiconductor device 5 reaches the initial distance, and a series of electrical characteristics is obtained. Is completed. The semiconductor device 5 whose electrical characteristics have been evaluated is removed from the chuck stage 4 and sent to the next process.

上述したプローブ装置2では、相対的に接触面積の大きい接触部11aを有するコンタクトプローブ8aと、相対的に接触面積の小さい接触部11bを有するコンタクトプローブ8bとが取り付けられ、接触部11bの位置(Z方向)が、接触部11aの位置(Z方向)よりも高い位置に配置されている。   In the probe device 2 described above, a contact probe 8a having a contact portion 11a having a relatively large contact area and a contact probe 8b having a contact portion 11b having a relatively small contact area are attached, and the position of the contact portion 11b ( (Z direction) is arrange | positioned in the position higher than the position (Z direction) of the contact part 11a.

これにより、プローブ基板7と半導体装置5とを所定の間隔(距離)にまで縮める際に、接触面積の小さい接触部11b(コンタクトプローブ8b)が電極パッド10bの表面をスライドする長さは、接触面積の大きい接触部11a(コンタクトプローブ8a)が電極パッド10aの表面をスライドする長さよりも短くなる。   As a result, when the probe substrate 7 and the semiconductor device 5 are reduced to a predetermined distance (distance), the length that the contact portion 11b (contact probe 8b) having a small contact area slides on the surface of the electrode pad 10b is the contact length. The contact portion 11a (contact probe 8a) having a large area is shorter than the length of sliding on the surface of the electrode pad 10a.

その結果、図5に示すように、プローブ痕21aとプローブ痕21bでは、接触部11bの中心が移動する長さLBは、接触部11aの中心が移動する長さLAよりも短くなるとともに、プローブ痕21bの長さPLAは、プローブ痕21aの長さPLBよりも短くなって、サイズの比較的小さい電極パッドに対して接触部11bを良好に接触させることができる。   As a result, as shown in FIG. 5, in the probe mark 21a and the probe mark 21b, the length LB in which the center of the contact part 11b moves is shorter than the length LA in which the center of the contact part 11a moves, The length PLA of the trace 21b is shorter than the length PLB of the probe trace 21a, and the contact portion 11b can be brought into good contact with a relatively small electrode pad.

こうして、上述したプローブ装置2では、コンタクトプローブ8a、8bの接触部11a、11bとして、接触面積の大きい接触部11aと、接触面積の小さい接触部11bとを設け、その接触部11bを、接触部11aよりもプローブ基板7の側に接近させて配置することで、半導体装置の電極パッドとして、その電気的特性に対応した最適なサイズの電極パッドを配置させて、その電極パッドにコンタクトプローブ8a、8bを良好に接触させることができる。電極パッドのサイズを最適化することができることで、半導体装置の縮小化を図ることができ、半導体装置の小型化と低コスト化に寄与することができる。また、逆に、半導体装置の特性に応じて最適化された電極パッドに対して、コンタクトプローブを適切に接触させて電気的特性を評価することができる。   Thus, in the probe device 2 described above, as the contact portions 11a and 11b of the contact probes 8a and 8b, the contact portion 11a having a large contact area and the contact portion 11b having a small contact area are provided, and the contact portion 11b is used as the contact portion. By arranging the electrode pads closer to the probe substrate 7 than 11a, an electrode pad of an optimal size corresponding to the electrical characteristics is arranged as an electrode pad of the semiconductor device, and the contact probe 8a, 8b can be contacted satisfactorily. By optimizing the size of the electrode pad, it is possible to reduce the size of the semiconductor device and contribute to downsizing and cost reduction of the semiconductor device. Conversely, the electrical characteristics can be evaluated by appropriately bringing the contact probe into contact with the electrode pad optimized according to the characteristics of the semiconductor device.

実施の形態2
前述したプローブ装置のコンタクトプローブとして、カンチレバー式のコンタクトプローブを例に挙げて説明した。ここでは、スプリング式のコンタクトプローブを備えたプローブ装置について説明する。
Embodiment 2
As a contact probe of the probe device described above, a cantilever contact probe has been described as an example. Here, a probe device provided with a spring-type contact probe will be described.

図6に示すように、プローブ装置2では、接触面積の小さいコンタクトプローブとして、スプリング式のコンタクトプローブ8cがプローブ基板7に取り付けられている。コンタクトプローブ8cの先端部12には、接触部11cが設けられ、先端部12と反対側の端部には、プローブ基板7の絶縁性基体9に取り付けられる設置部14が設けられている。先端部12と設置部14との間には、押し込み部16が設けられている。設置部14内にスプリング(図示せず)が配置されている。   As shown in FIG. 6, in the probe device 2, a spring-type contact probe 8 c is attached to the probe substrate 7 as a contact probe having a small contact area. A contact portion 11 c is provided at the distal end portion 12 of the contact probe 8 c, and an installation portion 14 attached to the insulating base 9 of the probe substrate 7 is provided at the end opposite to the distal end portion 12. A pushing portion 16 is provided between the tip portion 12 and the installation portion 14. A spring (not shown) is disposed in the installation portion 14.

接触部11cとプローブ基板7(絶縁性基体9)との距離DSは、接触部11aとプローブ基板7(絶縁性基体9)との距離DLよりも短く、接触部11cが、接触部11aよりもプローブ基板7の側に接近するように、コンタクトプローブ8c、8bがプローブ基板7に取り付けられている。なお、これ以外の構成については、図2に示すプローブ装置と同様なので、同一部材には同一符号を付し、必要である場合を除きその説明を繰り返さないこととする。   The distance DS between the contact portion 11c and the probe substrate 7 (insulating base 9) is shorter than the distance DL between the contact portion 11a and the probe substrate 7 (insulating base 9), and the contact portion 11c is shorter than the contact portion 11a. Contact probes 8c and 8b are attached to the probe substrate 7 so as to approach the probe substrate 7 side. Since the configuration other than this is the same as that of the probe apparatus shown in FIG. 2, the same reference numerals are given to the same members, and the description thereof will not be repeated unless necessary.

次に、上述したプローブ装置によって半導体装置の電気的特性を評価する際における、特に、コンタクトプローブ8cの動きについて説明する。   Next, particularly the movement of the contact probe 8c when the electrical characteristics of the semiconductor device are evaluated by the probe device described above will be described.

まず、図7(A)に示す初期状態から、プローブ基板(図示せず)を下方(Z軸下方)に下げて半導体装置5に近づけることで、図7(B)に示すように、接触部11cが、電極パッド10bに接触する。その後、プローブ基板をさらに下げることで、図7(C)に示すように、押し込み部16がばね部材を介して設置部14内に押し込まれ、接触部10cが電極パッド10に確実に接触することになる。   First, from the initial state shown in FIG. 7A, the probe substrate (not shown) is lowered downward (below the Z axis) and brought closer to the semiconductor device 5, thereby bringing the contact portion into contact as shown in FIG. 11c contacts the electrode pad 10b. Thereafter, by further lowering the probe substrate, as shown in FIG. 7C, the pushing portion 16 is pushed into the installation portion 14 via the spring member, and the contact portion 10c reliably contacts the electrode pad 10. become.

スプリング式のコンタクトプローブ8cでは、コンタクトプローブ8cが上下方向に伸縮するため、接触部10cが電極パッド10bの表面をスライドすることはほとんどなく、サイズのより小さい電極パッドに接触させるコンタクトプローブとして適用することができる。   In the spring-type contact probe 8c, since the contact probe 8c expands and contracts in the vertical direction, the contact portion 10c hardly slides on the surface of the electrode pad 10b, and is applied as a contact probe that makes contact with a smaller electrode pad. be able to.

実施の形態3
実施の形態1では、コンタクトプローブとプローブ基板とのなす角度がいずれも同じ角度に設定されたプローブ装置について説明した。ここでは、その角度が異なるコンタクトプローブを備えたプローブ装置について説明する。
Embodiment 3
In the first embodiment, the probe apparatus in which the angles formed between the contact probe and the probe substrate are set to the same angle has been described. Here, a probe apparatus provided with contact probes having different angles will be described.

図8に示すように、プローブ基板7には、接触面積の大きい接触部11aを有するコンタクトプローブ8aと、接触面積の小さい接触部11bを有するコンタクトプローブ8bとが少なくとも取り付けられている。コンタクトプローブ8bとプローブ基板7とのなす角度θ2は、コンタクトプローブ8aとプローブ基板7とのなす角度θ1よりも大きく設定されている(θ1<θ2)。なお、これ以外の構成については、図2に示すプローブ装置と同様なので、同一部材には同一符号を付し、必要である場合を除きその説明を繰り返さないこととする。   As shown in FIG. 8, at least a contact probe 8 a having a contact portion 11 a having a large contact area and a contact probe 8 b having a contact portion 11 b having a small contact area are attached to the probe substrate 7. The angle θ2 formed between the contact probe 8b and the probe substrate 7 is set larger than the angle θ1 formed between the contact probe 8a and the probe substrate 7 (θ1 <θ2). Since the configuration other than this is the same as that of the probe apparatus shown in FIG. 2, the same reference numerals are given to the same members, and the description thereof will not be repeated unless necessary.

次に、上述したプローブ装置によって半導体装置の電気的特性を評価する際のコンタクトプローブ8a、8bの動きについて説明する。   Next, the movement of the contact probes 8a and 8b when evaluating the electrical characteristics of the semiconductor device using the probe device described above will be described.

コンタクトプローブ8a、8bの動きは、実施の形態1において説明したプローブ装置の場合と実質的に同じである。プローブ基板7とチャックステージ4(半導体装置5)との距離D(図3および図4参照)が徐々に縮められて、コンタクトプローブ8aが電極パッド10aに接触し、さらに、その距離D(図3および図4参照)が縮められることによって、コンタクトプローブ8bが電極パッド10bに接触する。   The movement of the contact probes 8a and 8b is substantially the same as that of the probe apparatus described in the first embodiment. The distance D (see FIGS. 3 and 4) between the probe substrate 7 and the chuck stage 4 (semiconductor device 5) is gradually reduced, and the contact probe 8a comes into contact with the electrode pad 10a. And the contact probe 8b comes into contact with the electrode pad 10b.

コンタクトプローブ8aが電極パッド10aに接触してから、コンタクトプローブ8bが電極パッド10bに接触するまでの間に、コンタクトプローブ8aの接触部11aは電極パッド10aの表面をスライドし、電極パッド10aの表面にはプローブ痕が形成される。コンタクトプローブ8bが電極パッド10bに接触してから、距離Dがさらに所定の距離まで縮められることによって、コンタクトプローブ8bの接触部11bは電極パッド10bの表面をスライドするとともに、コンタクトプローブ8aの接触部11aも電極パッド10aの表面をさらにスライドする。   The contact portion 11a of the contact probe 8a slides on the surface of the electrode pad 10a until the contact probe 8b contacts the electrode pad 10b after the contact probe 8a contacts the electrode pad 10a. A probe mark is formed on the surface. After the contact probe 8b contacts the electrode pad 10b, the distance D is further reduced to a predetermined distance, whereby the contact portion 11b of the contact probe 8b slides on the surface of the electrode pad 10b and the contact portion of the contact probe 8a. 11a also slides further on the surface of the electrode pad 10a.

これにより、図9に示すように、電極パッド10aの表面には、コンタクトプローブ8aがスライドすることによってプローブ痕21aが形成される。また、電極パッド10bの表面には、コンタクトプローブ8cがスライドすることによってプローブ痕21cが形成される。   As a result, as shown in FIG. 9, a probe mark 21a is formed on the surface of the electrode pad 10a by sliding the contact probe 8a. In addition, a probe mark 21c is formed on the surface of the electrode pad 10b by sliding the contact probe 8c.

このプローブ装置2では、コンタクトプローブ8bとプローブ基板7とのなす角度θ2が、コンタクトプローブ8aとプローブ基板7とのなす角度θ1よりも大きく設定されている。そのため、実施の形態1に係るプローブ装置の場合と比べると、特に、プローブ痕21cでは、接触部11bの中心が移動する長さLCは、接触部11b(図2等参照)の中心が移動する長さLB(図5参照)よりも短くなるとともに、プローブ痕21cの長さPLCも、プローブ痕21bの長さPLBよりも短くなる。その結果、サイズのさらに小さい電極パッドに対して、接触部11cを良好に接触させることができる。   In this probe device 2, the angle θ2 formed between the contact probe 8 b and the probe substrate 7 is set larger than the angle θ1 formed between the contact probe 8 a and the probe substrate 7. Therefore, compared with the case of the probe device according to the first embodiment, in particular, in the probe mark 21c, the length LC that the center of the contact portion 11b moves is the center of the contact portion 11b (see FIG. 2 and the like). While becoming shorter than length LB (refer FIG. 5), the length PLC of the probe trace 21c is also shorter than the length PLB of the probe trace 21b. As a result, the contact portion 11c can be satisfactorily brought into contact with an electrode pad having a smaller size.

接触部11bの中心が移動する長さLCがより短くなるのは、コンタクトプローブ8cにおける撓み部13の撓み量が、角度θ2を変えること(大きくする)で、少なくなったためである。このように、コンタクトプローブの接触部の接触面積を変えること、そして、コンタクトプローブとプローブ基板7との角度を変えることで、プローブ痕の範囲(領域)を調整することができ、半導体装置の電極パッドとして、その特性に応じた最適の電極パッドを配置させることができる。また、逆に、半導体装置の特性に応じて最適化された電極パッドに対して、コンタクトプローブを適切に接触させることができる。   The reason why the length LC that the center of the contact portion 11b moves is shorter is that the amount of bending of the bending portion 13 in the contact probe 8c is reduced by changing (increasing) the angle θ2. Thus, by changing the contact area of the contact portion of the contact probe and changing the angle between the contact probe and the probe substrate 7, the range (region) of the probe trace can be adjusted, and the electrode of the semiconductor device As the pad, an optimal electrode pad corresponding to the characteristic can be arranged. Conversely, the contact probe can be appropriately brought into contact with the electrode pad optimized in accordance with the characteristics of the semiconductor device.

なお、上述したプローブ装置では、コンタクトプローブとプローブ基板とのなす角度を変えることによって撓み部の撓み量を変えて、プローブ痕の範囲を調整する場合について説明した。この他に、コンタクトプローブの、撓み部の長さ、太さ、硬さ、材料等を変えることで、撓み量を変えて、プローブ痕の範囲を調整するようにしてもよい。これは、他の実施の形態に係るプローブ装置についてもいえることである。   In the probe device described above, the case where the range of the probe trace is adjusted by changing the amount of bending of the bending portion by changing the angle formed by the contact probe and the probe substrate has been described. In addition, by changing the length, thickness, hardness, material, etc. of the bent portion of the contact probe, the range of the probe trace may be adjusted by changing the amount of bending. This is also true for probe devices according to other embodiments.

実施の形態4
ここでは、プローブ装置のプローブ基板における、コンタクトプローブの配置のバリエーションについて説明する。
Embodiment 4
Here, variations of the arrangement of the contact probes on the probe substrate of the probe apparatus will be described.

図10および図11に示すように、プローブ基板7には、接触面積の大きい接触部11aを有するコンタクトプローブ8aと、接触面積の小さい接触部11bを有するコンタクトプローブ8dとが少なくとも取り付けられている。プローブ基板7から平面視して、コンタクトプローブ8aが延在する方向と、コンタクトプローブ8dが延在する方向とは、交差する。この場合、コンタクトプローブ8aはX軸に平行に配置され、コンタクトプローブ8dは、X(Y)軸と交差するように配置されている。なお、これ以外の構成については、図2に示すプローブ装置と同様なので、同一部材には同一符号を付し、必要である場合を除きその説明を繰り返さないこととする。   As shown in FIGS. 10 and 11, at least a contact probe 8 a having a contact portion 11 a having a large contact area and a contact probe 8 d having a contact portion 11 b having a small contact area are attached to the probe substrate 7. In plan view from the probe substrate 7, the direction in which the contact probe 8 a extends intersects the direction in which the contact probe 8 d extends. In this case, the contact probe 8a is disposed parallel to the X axis, and the contact probe 8d is disposed so as to intersect the X (Y) axis. Since the configuration other than this is the same as that of the probe apparatus shown in FIG. 2, the same reference numerals are given to the same members, and the description thereof will not be repeated unless necessary.

次に、上述したプローブ装置によって半導体装置の電気的特性を評価する際のコンタクトプローブ8a、8dの動きについて説明する。   Next, the movement of the contact probes 8a and 8d when evaluating the electrical characteristics of the semiconductor device using the probe device described above will be described.

コンタクトプローブ8a、8dの動きは、実施の形態1において説明したプローブ装置の場合(図3および図4参照)と実質的に同じである。プローブ基板7とチャックステージ4(半導体装置5)との距離Dが徐々に縮められて、コンタクトプローブ8aが電極パッド10aに接触し、さらに、その距離Dが縮められることによって、コンタクトプローブ8dが電極パッド10bに接触する(図3および図4参照)。   The movement of the contact probes 8a and 8d is substantially the same as that of the probe apparatus described in the first embodiment (see FIGS. 3 and 4). The distance D between the probe substrate 7 and the chuck stage 4 (semiconductor device 5) is gradually shortened, the contact probe 8a comes into contact with the electrode pad 10a, and the distance D is further shortened, so that the contact probe 8d becomes an electrode. It contacts the pad 10b (see FIGS. 3 and 4).

コンタクトプローブ8aが電極パッド10aに接触してから、コンタクトプローブ8dが電極パッド10bに接触するまでの間に、コンタクトプローブ8aの接触部11aは電極パッド10aの表面をスライドし、電極パッド10aの表面にはプローブ痕が形成される。コンタクトプローブ8dが電極パッド10bに接触してから、距離Dがさらに所定の距離まで縮められることによって、コンタクトプローブ8dの接触部11bは電極パッド10bの表面をスライドするとともに、コンタクトプローブ8aの接触部11aも電極パッド10aの表面をさらにスライドする(図3および図4参照)。   The contact portion 11a of the contact probe 8a slides on the surface of the electrode pad 10a after the contact probe 8a contacts the electrode pad 10a until the contact probe 8d contacts the electrode pad 10b. A probe mark is formed on the surface. Since the distance D is further reduced to a predetermined distance after the contact probe 8d contacts the electrode pad 10b, the contact portion 11b of the contact probe 8d slides on the surface of the electrode pad 10b and the contact portion of the contact probe 8a. 11a also slides further on the surface of the electrode pad 10a (see FIGS. 3 and 4).

これにより、図12に示すように、電極パッド10aの表面には、コンタクトプローブ8aがスライドすることによってプローブ痕21aが形成される。また、電極パッド10bの表面には、コンタクトプローブ8dがスライドすることによってプローブ痕21dが形成される。   As a result, as shown in FIG. 12, probe marks 21a are formed on the surface of the electrode pad 10a by sliding the contact probe 8a. Further, a probe mark 21d is formed on the surface of the electrode pad 10b by sliding the contact probe 8d.

特に、図12に示されるプローブ痕21dと、図5に示されるプローブ痕21bとを比較すると、接触部11dの中心のスライド方向の長さLDと、接触部11b(図2参照)の中心のスライド方向の長さLBとは実質的に同じ長さであり、プローブ痕21dの長さPLBと、プローブ痕21bの長さPLBとは実質的に同じ長さである。   In particular, when the probe mark 21d shown in FIG. 12 is compared with the probe mark 21b shown in FIG. 5, the length LD in the sliding direction of the center of the contact part 11d and the center of the contact part 11b (see FIG. 2) are compared. The length LB in the sliding direction is substantially the same length, and the length PLB of the probe mark 21d and the length PLB of the probe mark 21b are substantially the same length.

一方、スライド方向の長さLDのX方向成分の長さLDXは、長さLDよりも短くなる。このように、X方向(またはY方向)のように特定の方向の接触部の長さを短くすることができることで、サイズのより小さい電極パッドを配置させて、その電極パッドにコンタクトプローブを良好に接触させることができる。   On the other hand, the length LDX of the X direction component of the length LD in the slide direction is shorter than the length LD. As described above, the length of the contact portion in a specific direction such as the X direction (or the Y direction) can be shortened, so that an electrode pad with a smaller size can be arranged, and a contact probe can be favorably placed on the electrode pad. Can be contacted.

上述したプローブ装置では、コンタクトプローブによって電極パッドの表面に形成されるプローブ痕の範囲(面積)を変えることができ、半導体装置の電極パッドとして、その電気的特性に対応した最適なサイズの電極パッドを配置させて、その電極パッドにコンタクトプローブを良好に接触させることができる。電極パッドのサイズを最適化することができることで、半導体装置の縮小化を図ることができ、半導体装置の小型化と低コスト化に寄与することができる。また、逆に、半導体装置の特性に応じて最適化された電極パッドに対して、コンタクトプローブを適切に接触させることができる。   In the above-described probe device, the range (area) of the probe mark formed on the surface of the electrode pad by the contact probe can be changed, and the electrode pad of the optimum size corresponding to the electrical characteristics as the electrode pad of the semiconductor device The contact probe can be satisfactorily brought into contact with the electrode pad. By optimizing the size of the electrode pad, it is possible to reduce the size of the semiconductor device and contribute to downsizing and cost reduction of the semiconductor device. Conversely, the contact probe can be appropriately brought into contact with the electrode pad optimized in accordance with the characteristics of the semiconductor device.

実施の形態5
ここでは、コンタクトプローブを係止する係止部を備えたプローブ装置について説明する。
Embodiment 5
Here, a probe device provided with a locking portion for locking the contact probe will be described.

図13に示すように、プローブ基板7には、接触面積の大きい接触部11aを有するコンタクトプローブ8aと、接触面積の小さい接触部11bを有するコンタクトプローブ8bとが少なくとも取り付けられている。プローブ基板7には、コンタクトプローブ8a、8bを係止する係止部17が取り付けられている。係止部17は、コンタクトプローブ8a、8bが延在する方向と交差するように配置されている。なお、これ以外の構成については、図2に示すプローブ装置と同様なので、同一部材には同一符号を付し、必要である場合を除きその説明を繰り返さないこととする。   As shown in FIG. 13, at least a contact probe 8 a having a contact portion 11 a having a large contact area and a contact probe 8 b having a contact portion 11 b having a small contact area are attached to the probe substrate 7. The probe board 7 is provided with a locking portion 17 for locking the contact probes 8a and 8b. The locking portion 17 is disposed so as to intersect the direction in which the contact probes 8a and 8b extend. Since the configuration other than this is the same as that of the probe apparatus shown in FIG. 2, the same reference numerals are given to the same members, and the description thereof will not be repeated unless necessary.

次に、上述したプローブ装置によって半導体装置の電気的特性を評価する際のコンタクトプローブ8a、8bの動きについて説明する。   Next, the movement of the contact probes 8a and 8b when evaluating the electrical characteristics of the semiconductor device using the probe device described above will be described.

コンタクトプローブ8a、8bの動きは、実施の形態1において説明したプローブ装置の場合(図3および図4参照)と実質的に同じである。プローブ基板7とチャックステージ4(半導体装置5)との距離Dが徐々に縮められて、コンタクトプローブ8aが電極パッド10aに接触し、さらに、その距離Dが縮められることによって、コンタクトプローブ8dが電極パッド10bに接触する(図3および図4参照)。   The movement of the contact probes 8a and 8b is substantially the same as that of the probe device described in the first embodiment (see FIGS. 3 and 4). The distance D between the probe substrate 7 and the chuck stage 4 (semiconductor device 5) is gradually shortened, the contact probe 8a comes into contact with the electrode pad 10a, and the distance D is further shortened, so that the contact probe 8d becomes an electrode. It contacts the pad 10b (see FIGS. 3 and 4).

コンタクトプローブ8aが電極パッド10aに接触してから、コンタクトプローブ8bが電極パッド10bに接触するまでの間に、コンタクトプローブ8aの接触部11aは電極パッド10aの表面をスライドし、電極パッドの表面にはプローブ痕が形成される(図3および図4参照)。コンタクトプローブ8bが電極パッド10bに接触してから、距離Dがさらに所定の距離まで縮められると、係止部17の端部が、コンタクトプローブ8a、8bに上方から当接する。   The contact portion 11a of the contact probe 8a slides on the surface of the electrode pad 10a until the contact probe 8a contacts the electrode pad 10b after the contact probe 8a contacts the electrode pad 10a. A probe mark is formed (see FIGS. 3 and 4). When the distance D is further reduced to a predetermined distance after the contact probe 8b comes into contact with the electrode pad 10b, the end of the locking portion 17 comes into contact with the contact probes 8a and 8b from above.

係止部17が当接するまでの間に、コンタクトプローブ8bの接触部11bは電極パッド(図示せず)の表面をスライドするとともに、コンタクトプローブ8aの接触部11aも電極パッド(図示せず)の表面をさらにスライドする。これにより、電極パッドには、コンタクトプローブ8aがスライドすることによるプローブ痕と、コンタクトプローブ8bがスライドすることによるプローブ痕が形成されることになる。このとき、係止部17が上方からコンタクトプローブ8a、8bに当接して、コンタクトプローブ8a、8bが撓むのを阻止することで、プローブ痕の範囲が所望の範囲以上に拡がるのを阻止することができる。   Until the locking portion 17 comes into contact, the contact portion 11b of the contact probe 8b slides on the surface of the electrode pad (not shown), and the contact portion 11a of the contact probe 8a is also on the electrode pad (not shown). Slide the surface further. As a result, a probe mark due to the contact probe 8a sliding and a probe mark due to the contact probe 8b sliding are formed on the electrode pad. At this time, the locking portion 17 comes into contact with the contact probes 8a and 8b from above to prevent the contact probes 8a and 8b from bending, thereby preventing the probe mark range from expanding beyond a desired range. be able to.

上述したプローブ装置では、コンタクトプローブ8a、8bを係止する係止部17が、ストッパとしてプローブ基板7に取り付けられている。これにより、コンタクトプローブ8a、8bがスライドすることによって電極パッドに形成されるプローブ痕の範囲を所望の範囲に規制することができる。   In the probe device described above, the locking portion 17 that locks the contact probes 8a and 8b is attached to the probe substrate 7 as a stopper. Thereby, the range of the probe trace formed on the electrode pad by sliding the contact probes 8a and 8b can be regulated to a desired range.

また、コンタクトプローブ8a、8bに当接する係止部17の部分には、コンタクトプローブに傷や衝撃が生じないように、ゴムまたは樹脂材料等による弾性部材によって少なくとも被覆されていることが好ましい。   Further, it is preferable that the portion of the locking portion 17 that contacts the contact probes 8a and 8b is at least covered with an elastic member made of rubber or a resin material so that the contact probe is not damaged or impacted.

また、係止部17は、プローブ基板7の絶縁性基体9に設けられた貫通孔に挿通させることによって取り付けられている。このため、係止部17とコンタクトプローブとが当接する位置(高さ)を容易に調整することができ、プローブ痕の範囲を電極パッドのサイズに対応した所望の範囲に容易に調整することができる。   The locking portion 17 is attached by being inserted through a through hole provided in the insulating base 9 of the probe substrate 7. For this reason, the position (height) at which the locking portion 17 and the contact probe abut can be easily adjusted, and the range of the probe trace can be easily adjusted to a desired range corresponding to the size of the electrode pad. it can.

さらに、絶縁性基体9における複数の箇所に貫通孔を設け、係止部を挿通する貫通孔を変えることによっても、係止部とコンタクトプローブとが当接する位置(高さ)を変えることができ、プローブ痕の範囲を所望の範囲に容易に調整することができる。また、係止部にネジを設けて、係止部とコンタクトプローブとが当接する位置(高さ)を微調整するようにしてもよい。   Furthermore, the position (height) at which the locking portion and the contact probe abut can also be changed by providing through holes at a plurality of locations in the insulating base 9 and changing the through holes through which the locking portions are inserted. The range of the probe mark can be easily adjusted to a desired range. Further, a screw may be provided in the locking portion, and the position (height) where the locking portion and the contact probe abut may be finely adjusted.

なお、棒状に延在するコンタクトプローブ8a、8bに対して、略直交する方向から係止部17が当接するように、係止部17とコンタクトプローブ8a、8bとを配置することで、係止部17をストッパとして確実に機能させることができる。   The locking portion 17 and the contact probes 8a and 8b are disposed so that the locking portion 17 comes into contact with the contact probes 8a and 8b extending in a rod shape from a direction substantially orthogonal to each other. The part 17 can function reliably as a stopper.

また、上述したプローブ装置2では、係止部17がプローブ基板7に取り付けられた場合を例に挙げて説明したが、図14に示すように、係止部17がコンタクトプローブ8a、8bのそれぞれに取り付けられていてもよい。この場合にも、係止部17が、プローブ基板7(絶縁性基体9)に当接することで、コンタクトプローブ8a、8bがスライドすることによって電極パッドに形成されるプローブ痕の範囲を所望の範囲に規制することができる。   Further, in the probe device 2 described above, the case where the locking portion 17 is attached to the probe substrate 7 has been described as an example. However, as shown in FIG. 14, the locking portion 17 is provided for each of the contact probes 8a and 8b. It may be attached to. Also in this case, the engagement portion 17 is in contact with the probe substrate 7 (insulating base 9), so that the probe trace range formed on the electrode pad by sliding the contact probes 8a and 8b can be set to a desired range. Can be regulated.

また、プローブ基板7(絶縁性基体9)において、係止部17が当接する部分に、係止部17の端部を受け入れる凹部18を形成することで、プローブ痕の範囲を確実に所望の範囲に規制することができる。   Further, in the probe substrate 7 (insulating base 9), the concave portion 18 that receives the end of the locking portion 17 is formed in the portion where the locking portion 17 abuts, so that the probe trace range can be reliably set to a desired range. Can be regulated.

さらに、図14に示すように、プローブ基板7(絶縁性基体9)に、半導体装置(図示せず)との距離を計測する距離センサ19を配置してもよい。プローブ装置2と半導体装置との距離を安定的に制御することによっても、プローブ痕の範囲を所望の範囲に規制することができる。また、距離センサとしては、一箇所に限らず、プローブ基板7における複数個所に配置することで、半導体装置に対するプローブ基板7の傾きを検出して、補正するようにしてもよい。   Furthermore, as shown in FIG. 14, a distance sensor 19 for measuring the distance from the semiconductor device (not shown) may be disposed on the probe substrate 7 (insulating base 9). The range of the probe trace can be regulated to a desired range also by stably controlling the distance between the probe device 2 and the semiconductor device. Further, the distance sensor is not limited to one location, and may be arranged at a plurality of locations on the probe substrate 7 to detect and correct the inclination of the probe substrate 7 with respect to the semiconductor device.

また、この実施の形態では、係止部17がプローブ基板7に取り付けられたプローブ装置と、係止部17がコンタクトプローブ8a、8bのそれぞれに取り付けられたプローブ装置とを例に挙げて説明したが、係止部としては、プローブ基板に取り付けらた係止部と、コンタクトプローブに取り付けられた係止部との双方を備えていてもよい。また、すべてのコンタクトプローブに対して係止部を設ける必要はなく、機能が損なわれない範囲で、間引いて係止部を配置するようにしてもよい。   In this embodiment, the probe device in which the locking portion 17 is attached to the probe substrate 7 and the probe device in which the locking portion 17 is attached to each of the contact probes 8a and 8b are described as examples. However, as the locking portion, both a locking portion attached to the probe substrate and a locking portion attached to the contact probe may be provided. In addition, it is not necessary to provide the locking portions for all the contact probes, and the locking portions may be arranged by thinning out as long as the function is not impaired.

上述したプローブ装置では、コンタクトプローブによって電極パッドの表面に形成されるプローブ痕の範囲を規制することができ、半導体装置の電極パッドとして、その電気的特性に対応した最適なサイズの電極パッドを配置させて、その電極パッドにコンタクトプローブを良好に接触させることができる。電極パッドのサイズを最適化することができることで、半導体装置の縮小化を図ることができ、半導体装置の小型化と低コスト化に寄与することができる。また、逆に、半導体装置の特性に応じて最適化された電極パッドに対して、コンタクトプローブを適切に接触させることができる。   In the probe device described above, the range of probe marks formed on the surface of the electrode pad by the contact probe can be regulated, and an electrode pad of an optimal size corresponding to the electrical characteristics is arranged as the electrode pad of the semiconductor device. Thus, the contact probe can be brought into good contact with the electrode pad. By optimizing the size of the electrode pad, it is possible to reduce the size of the semiconductor device and contribute to downsizing and cost reduction of the semiconductor device. Conversely, the contact probe can be appropriately brought into contact with the electrode pad optimized in accordance with the characteristics of the semiconductor device.

今回開示された実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は上記で説明した範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time is an example, and the present invention is not limited to this. The present invention is defined by the terms of the claims, rather than the scope described above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明は、半導体装置の製造において、半導体装置の電気的特性の評価に有効に利用される。   The present invention is effectively used for evaluation of electrical characteristics of a semiconductor device in the manufacture of the semiconductor device.

1 半導体試験装置、2 プローブ装置、3 移動アーム部、4 チャックステージ、5 半導体装置、6 信号線、7 プローブ基板、8a、8b、8c、8d コンタクトプローブ、9 絶縁性基体、10a、10b 電極パッド、11a、11b、11c 接触部、12 先端部、13 撓み部、14 設置部、15 接続部、16 押し込み部、17 係止部、18 凹部、19 距離センサ、21a、21b プローブ痕、DL、DS、D 距離、LA、LB、PLA、PLB 長さ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor test apparatus, 2 Probe apparatus, 3 Moving arm part, 4 Chuck stage, 5 Semiconductor apparatus, 6 Signal line, 7 Probe board, 8a, 8b, 8c, 8d Contact probe, 9 Insulating base | substrate, 10a, 10b Electrode pad 11a, 11b, 11c Contact part, 12 Tip part, 13 Deflection part, 14 Installation part, 15 Connection part, 16 Push-in part, 17 Locking part, 18 Recessed part, 19 Distance sensor, 21a, 21b Probe mark, DL, DS , D Distance, LA, LB, PLA, PLB length.

Claims (17)

被測定物と間隔を隔てて対向するように配置されることになるプローブ基板と、
前記プローブ基板に配置され、前記被測定物が位置することになる方向に向かって延在し、前記被測定物に接触する接触部をそれぞれ有する複数のコンタクトプローブと
を備え、
複数の前記コンタクトプローブのうち、一のコンタクトプローブの接触部の接触面積と、他のコンタクトプローブの接触部の接触面積とが異なり、
前記一のコンタクトプローブの前記接触部と前記プローブ基板との距離と、前記他のコンタクトプローブの前記接触部と前記プローブ基板との距離とが異なっている、プローブ装置。
A probe substrate to be arranged so as to face the object to be measured with a space therebetween;
A plurality of contact probes arranged on the probe substrate, extending in a direction in which the object to be measured is located, and having contact portions that contact the object to be measured;
Among the plurality of contact probes, the contact area of the contact portion of one contact probe is different from the contact area of the contact portion of another contact probe,
The probe device, wherein a distance between the contact portion of the one contact probe and the probe substrate is different from a distance between the contact portion of the other contact probe and the probe substrate.
前記一のコンタクトプローブおよび前記他のコンタクトプローブのそれぞれは、前記プローブ基板に対して交差するように配置され、
前記一のコンタクトプローブと前記プローブ基板とのなす角度と、前記他のコンタクトプローブと前記プローブ基板とのなす角度とは異なっている、請求項1記載のプローブ装置。
Each of the one contact probe and the other contact probe is arranged to intersect the probe substrate,
The probe apparatus according to claim 1, wherein an angle formed by the one contact probe and the probe substrate is different from an angle formed by the other contact probe and the probe substrate.
前記プローブ基板の面から平面視的に見て、前記一のコンタクトプローブの延在する方向に対して、前記他のコンタクトプローブの延在する方向が交差している、請求項1または2に記載のプローブ装置。   The direction in which the other contact probe extends intersects with the direction in which the one contact probe extends in a plan view from the surface of the probe substrate. Probe device. 前記一のコンタクトプローブおよび前記他のコンタクトプローブは、カンチレバー式のコンタクトプローブを含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載のプローブ装置。   The probe device according to claim 1, wherein the one contact probe and the other contact probe include a cantilever-type contact probe. 前記一のコンタクトプローブおよび前記他のコンタクトプローブは、スプリング式のコンタクトプローブを含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載のプローブ装置。   The probe device according to claim 1, wherein the one contact probe and the other contact probe include a spring-type contact probe. 前記一のコンタクトプローブの長さと、前記他のコンタクトプローブの長さとは異なる長さか、または、同じ長さに設定されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載のプローブ装置。   6. The probe device according to claim 1, wherein the length of the one contact probe is different from the length of the other contact probe or is set to the same length. 7. 前記一のコンタクトプローブの太さと、前記他のコンタクトプローブの太さとは異なる太さか、または、同じ太さに設定されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載のプローブ装置。   The probe device according to claim 1, wherein the thickness of the one contact probe and the thickness of the other contact probe are different from each other or set to the same thickness. 前記一のコンタクトプローブの硬さと、前記他のコンタクトプローブの硬さとは異なる硬さか、または、同じ硬さに設定されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載のプローブ装置。   The probe device according to any one of claims 1 to 5, wherein the hardness of the one contact probe and the hardness of the other contact probe are set to different or the same hardness. 前記一のコンタクトプローブの材料と、前記他のコンタクトプローブの材料とは異なる材料か、または、同じ材料によって形成されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載のプローブ装置。   The probe device according to any one of claims 1 to 5, wherein the material of the one contact probe and the material of the other contact probe are different materials or are formed of the same material. 複数の前記コンタクトプローブのそれぞれおよび前記プローブ基板のいずれか一方に設けられて、他方を係止する係止部を備えた、請求項1〜9のいずれか1項に記載のプローブ装置。   The probe device according to any one of claims 1 to 9, further comprising a locking portion that is provided on any one of the plurality of contact probes and the probe substrate and locks the other. 前記係止部は高さ位置調整部を含む、請求項10記載のプローブ装置。   The probe device according to claim 10, wherein the locking portion includes a height position adjusting portion. 前記係止部は前記コンタクトプローブに設けられ、
前記プローブ基板には、前記係止部が嵌まる凹部が形成された、請求項10または11に記載のプローブ装置。
The locking portion is provided on the contact probe,
The probe device according to claim 10 or 11, wherein the probe substrate is formed with a recess into which the locking portion is fitted.
前記プローブ基板には、前記コンタクトプローブが延在する方向と交差する方向に貫通する貫通孔が形成され、
前記係止部は前記貫通孔に挿入されて前記コンタクトプローブに向かって延在するように設置された、請求項10または11に記載のプローブ装置。
In the probe substrate, a through-hole penetrating in a direction intersecting with a direction in which the contact probe extends is formed,
The probe device according to claim 10 or 11, wherein the locking portion is installed so as to be inserted into the through hole and extend toward the contact probe.
前記係止部は弾性部材から形成された、請求項10〜13のいずれか1項に記載のプローブ装置。   The probe device according to claim 10, wherein the locking portion is formed of an elastic member. 複数の前記コンタクトプローブのそれぞれおよび前記プローブ基板の一方に設けられて、他方を係止する第1係止部と、
前記他方に設けられて、前記一方を係止する第2係止部と
を備えた、請求項1〜9のいずれか1項に記載のプローブ装置。
A first locking portion that is provided on one of the plurality of contact probes and one of the probe substrates and locks the other;
The probe device according to claim 1, further comprising a second locking portion that is provided on the other side and locks the one side.
複数の前記コンタクトプローブのうちの一部のコンタクトプローブおよび前記プローブ基板のいずれか一方に設けられて、他方を係止する係止部を備えた、請求項1〜9のいずれか1項に記載のプローブ装置。   10. The device according to claim 1, further comprising a locking portion that is provided on any one of the plurality of contact probes and the probe substrate and locks the other. 11. Probe device. 前記プローブ基板に、前記プローブ基板と前記被測定物との距離を計測する距離センサが配置された、請求項1〜16のいずれか1項に記載のプローブ装置。   The probe device according to claim 1, wherein a distance sensor that measures a distance between the probe substrate and the object to be measured is disposed on the probe substrate.
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