JP2018009791A - 半導体素子の検査用プローブ及びそのプローブの押え機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 レーザダイオード（チップ、結晶）の性能を検査するについて、従来のプローブ針では十分な電流を流すことができず、精度のよい検査ができない状態となっており、現在、その電流を正確に流すことができるプローブが存在していなかったという点である。【解決手段】 半導体素子の検査用プローブは、弾発性と導電性を有する金属製平板によって形成されており、接触部分を基端側を幅広とした台形または平行な矩形とした櫛歯状としてあることとし、押え機構は、測定台に装着された半導体素子の前記したプローブ接触面と直交方向に直動し、前記したプローブの半導体素子との接触状態を抑止するために絶縁性材で形成されていることとする。【選択図】 図１

Description

本発明は半導体素子、特にレーザダイオードの性能検査に使用されるプローブ及びそのプローブの押え機構に関する。

従来、上記したレーザダイオードの性能検査にはプローブ針が使用されている。この従来例を図３及び図４として示す。図３は平面図、図４は正面図であって、検査対象となるレーザダイオード１は測定台２に装着される。この装着は、測定台２に形成されている吸着穴２ａからのサクション作用によって行なわれる。

プローブ針３、３は前後、左右、上下に可動なテーブルの端部に備えられるプローブ針支持部に装着され、圧力調整機構（ねじ）によってレーザダイオード１（チップ、結晶）への接触圧力を調整され、レーザダイオード１の各電極に対し、その先端を接触させ、電流を流すことで、その性能をチェックすることとなる。

しかしながら、近時、レーザダイオードは高出力化によって、流す電流が２０〜３０アンペアとなってきており、従来のプローブ針では接触部分が点となり小さく、十分な電流が流すことができず、電流がその接触するポイントに集中してしまい、有効で精度のよい性能検査ができない状態となってしまう。

実開平０７−０２０５６７号公報 特開２００６−２８４３６２号公報

本発明が解決しようとする問題点は、レーザダイオード（チップ、結晶）の性能を検査するについて、従来のプローブ針では十分な電流を流すことができず、精度のよい検査ができない状態となっており、現在、その電流を正確に流すことができるプローブが存在していなかったという点である。

特許文献１に示されるものは、いわゆるプローブカードであって、バネ材を端子配列に対向して櫛歯状にしてあるもので、本願発明のプローブとは出発点となる技術が異なっている。また、特許文献２に示されるものはカンチレバーを並設したもので、そのカンチレバーの先端で電極の酸化皮膜を突き破り電極と接触させるためのものである。

本願発明が解決しようとするもう一つの問題点は、接触部分を櫛歯状とした弾発性を有するプローブの場合、その各接触部分となる一片における片当たり、歪み、浮き等の状態が発生する虞が残り、より正確な面接触を期すため補助の機構が要望されるという点である。

前記した問題点を解決するために、本発明に係る半導体素子の検査用プローブは、弾発性と導電性を有する金属製平板によって形成されており、接触部分を基端側を幅広とした台形または平行な矩形とした櫛歯状としてあることを特徴としている。

また、本発明に係る半導体素子の検査用プローブは、前記した接触部分は２以上とし、３以上の場合、その間隔は同一ピッチである必要はなく、それぞれの接触部分が単独でバネ性をもつことを特徴としている。

さらに、本発明に係る半導体素子の検査用プローブは、銅または銅合金、あるいは銀または銀合金によって成形されていることを特徴としている。

そして、本発明に係る半導体素子の検査用プローブは、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸に移動可能なテーブルの取付部に、その下方から固着要素によって固着されていることを特徴としている。

また、本発明に係る半導体素子の検査用プローブは、対象とする半導体素子に対し、片側だけの単体又は左右に一対が対称的に設けられることを特徴としている。

本発明に係るプローブの押え機構は、測定台に装着された半導体素子の前記したプローブ接触面と直交方向に直動し、前記したプローブの半導体素子との接触状態を抑止するために絶縁性材で形成されていることを特徴としている。

また、本発明に係るプローブの押え機構は、前記した絶縁性材としてゴム、シリコン、ウレタンのうち１つが用いられていることを特徴としている。

さらに、本発明に係るプローブの押え機構は、プローブと接する先端は、コーナーをアールとし、全体を円柱状としてあることを特徴としている。

そして、本発明に係るプローブの押え機構は、前記した半導体素子の着脱を行ない易くするために、機構全体を前後に移動させるテーブルも設けられていることを特徴としている。

本発明に係る半導体素子の検査用プローブは、上記のように構成されている。そのため、レーザダイオードの電極との接触は面接触となって、接触する面積が大きくなり、十分に電流を流すことが可能となっており、また、その接触部分を櫛歯状としたことで、片当たりとなる状態が回避され、正確な接触を得ることができる。

本発明に係る半導体素子の検査用プローブは、プローブピンに比べて大きな圧力でレーザダイオードを測定ステージに押しつけることができ、レーザダイオードの発熱を逃し、温度上昇を抑制することができ、さらに櫛歯状プローブが放熱フィンの役割をすることとなる。

本発明に係る半導体素子の検査用プローブの押え機構は、上記のように構成されている。そのため、接触部分が櫛歯状の平板となっているプローブを、その接触部分をレーザダイオードに押しつけ、正確な面接触を図ることができるようになり、接触部分の歪みや浮きを是正することができる。

本発明を実施した半導体素子の検査装置を示す平面図である。 正面図である。 従来のプローブ針による半導体素子の検査状態を示す平面図である。 正面図である。

図面として示し、実施例で説明したように構成したことで実現した。

次に、本発明の好ましい実施の一例を図１及び図２を参照して説明する。尚、従来例に共通する部分は同一の符号を付して詳細な説明は省略する。図中１０、１０は本発明に係るプローブを示しており、レーザダイオード１の各電極に対応するため、そのレーザダイオード１の左右に一対設けられている。しかしながら、この実施例に限らず、プローブ１０は、片側だけの単体とすることも勿論可能である。

各々のプローブ１０、１０は弾発性と導電性を有する金属、例えば、銅または銅合金、あるいは銀の板ばねによって成形されているもので、レーザダイオード１の各電極との接触部分１１、１１‥は櫛歯状に形成されたものとなっており、実際の接触は、その接触部分１１、１１‥の平板状の先端（片体）とされ、接触は面接触となる。その形状は、基端側を幅広とした台形もしくは平行な矩形状としてある。

また、前記した接触部分１１、１１‥は各プローブにあって２以上とし、３以上の場合には、各接触部分１１、１１‥の間隔は本実施例にあっては同一ピッチとしてある。基端側を幅広とした台形とするとその先端の弾発性はより強くすることができる。

この各々のプローブ１０、１０は、Ｘ、Ｙ、Ｚに移動可能なテーブル１２、１２に設けられた取付部１３、１３に下方よりビス１４、１４‥によって固着され、そのビス１４、１４‥を外すことで交換が可能となっている。

一方、図中１５はプローブ１０、１０の押え機構を示している。この押え機構１５は測定台２の中央位置、即ちレーザダイオード１の吸着取付位置と中央線を沿わせて上下方向に移動するテーブル１７に附設されている。テーブル１７は前面に押え部材１６の装備部１８を有し、その装備部１８の前端に押え部材１６が設けられている。レーザダイオード１の着脱をし易くするために、この押え機構全体を前後に移動させるテーブル１９も設けられている。

この押え部材１６は絶縁性のゴム、シリコン、ウレタン等で成形され、硬度とクッション性を具有している。この押え部材１６は先端（下端）の周域をアールとして、レーザダイオード１に対して損傷を与えることがないようにした円板状のものとなっている。

この押え部材１６を下降させて、前記したプローブ１０、１０の相対向している接触部分１１、１１‥の先端を押え、レーザダイオード１に対しての密接を図ることができ、プローブ１０、１０がビス１４、１４で固着されており、弾発性を有するための反り返りも抑止することができる。

本発明は上記のように構成されており、対象とするレーザダイオード（チップ、結晶）１のサイズは単位がμｍで厚さが１００、幅が１００〜４０００、長さが５００〜６０００のものを想定しており、広域なサイズのものに対応することができる。

本実施例に係る半導体素子の検査用プローブは上記のように構成されている。本実施例ではレーザダイオード１を検査対象として説明しているが、本発明はこのほかホトダイオード等の他の半導体素子に対しても使用可能である。

１ レーザダイオード
２ 測定台
２ａ 吸着穴
１０ プローブ
１１ 接触部分
１２、Ｘ、Ｙ、Ｚ 移動テーブル
１３ 取付部
１４ ビス
１５ 押え機構
１６ 押え部材
１７ 上下方向に移動するテーブル
１８ 装備部
１９ 前後移動テーブル

Claims (9)

1. 弾発性と導電性を有する金属製平板によって形成されており、接触部分を基端側を幅広とした台形または平行な矩形とした櫛歯状としてあることを特徴とする半導体素子の検査用プローブ。
2. 前記した接触部分は２以上とし、３以上の場合、その間隔は同一ピッチである必要はなく、それぞれの接触部分が単独でバネ性をもつことを特徴とする請求項１に記載の半導体素子の検査用プローブ。
3. 銅または銅合金、あるいは銀または銀合金によって成形されていることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体素子の検査用プローブ。
4. Ｘ、Ｙ、Ｚ軸に移動可能なテーブルの取付部に、その下方から固着要素によって固着されていることを特徴とする請求項１から３のうち１項に記載の半導体素子の検査用プローブ。
5. 対象とする半導体素子に対し、片側だけの単体又は左右に一対が対称的に設けられることを特徴とする請求項１から４のうち１項に記載の半導体素子の検査用プローブ。
6. 測定台に装着された半導体素子の前記したプローブ接触面と直交方向に直動し、前記したプローブの半導体素子との接触状態を抑止するために絶縁性材で形成されていることを特徴とする半導体素子の検査用プローブの押え機構。
7. 前記した絶縁性材としてゴム、シリコン、ウレタンのうち１つが用いられていることを特徴とする請求項６に記載の半導体素子の検査用プローブの押え機構。
8. プローブと接する先端は、コーナーをアールとし、全体を円柱状としてあることを特徴とする請求項６または７に記載の半導体素子の検査用プローブの押え機構。
9. 前記した半導体素子の着脱を行ない易くするために、機構全体を前後に移動させるテーブルも設けられていることを特徴とする請求項６から８のうち１項に記載の半導体素子の検査用プローブの押え機構。

Images