JP2019090775A - プローブヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】 多ピン狭ピッチプローブカードにおいて、広範囲な検査温度環境でも高精度なプローブ配列を維持し、かつ、１個又は数個単位でのプローブ交換が容易に実施可能なプローブヘッドを有するプローブカードを提供する。【解決手段】 一端をプローブとし他端を電気接続端子へ継続する１つ又は複数の導体パターンを、１つの絶縁フィルム上に整列固着させた配線フィルムにおける前記プローブ近傍に、被検査半導体ウエハの線膨張係数に近似の線膨張係数を有する支持板を、前記配線フィルム面と平行に前記プローブ配置方向（Ｘ方向）に沿って設置し、前記プローブの一部又は全部と前記支持板を、少なくともＸ方向に機械的に拘束する手段と、前記配線フィルムの任意の１つ又は複数の第１の導体パターン群と同一形状の第２の導体パターンを有する予備配線フィルムを、前記第１の導体パターン群の位置に相当する前記配線フィルム上に接着固定する手段を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、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ブカードに関し、特にプローブヘッドの構造に関するものである。

半導体回路の検査に用いるプローブカードは、半導体チップ上の端子パッド数の増加、パッド面積の縮小化、パッド間ピッチの狭小化及び端子配列の多様化に対応すべくプローブ配列の高密度化が要求されている。

又、半導体ウエハ検査では、検査コストの低減のため、半導体ウエハ上の複数又は全数のチップを同時に検査することが一般的である。このためには、半導体ウエハ全体の広範囲に相当するプローブの、検査環境温度変化を含めた配置精度向上が課題となっている。

一方、プローブカードの運用時には、プローブの破損や過電流による溶解、長期的な使用による摩耗等が発生し、新たなプローブに交換する作業が頻繁に行われている。特に、故障した１個又は数個のみのプローブを交換することは、プローブ構造が微細、高密度になるほど技術的かつ経済的に困難なものとなってくる。

狭ピッチの端子パッド配列に対し効率的なプローブ組立方法としては、例えば特開２０１６−２０６１６０号公報で開示されているように、プローブの製造において、垂直プローブ部、プローブ変形部、プローブ導体パターン部、プローブ端子部を含む複数のプローブが導電性金属箔から一括微細加工され絶縁性フィルムに貼り付けて同一平面上に配置されたプローブ集合体であって、プローブ集合体のプローブ垂直部先端の間隔が、検査パッド列の何れかのパッド間隔と同一であり、一つのプローブ集合体における全てのプローブ外形が、一つの導電性金属箔から連続して加工される手段を有するものである。

特開２０１６−２０６１６０号公報

しかしながら、特開２０１６−２０６１６０号公報で開示されている方法によれば、複数又は全数のチップを同時に検査する場合、１枚のシート上でのプローブ配列長が長くなり、シート素材と半導体ウエハとの線膨張係数の差により検査環境温度変化による収縮差がより顕著になるため、プローブ先端と検査単位パッドとの位置ずれが生じ、検査不良となってしまうという問題が生じてくる。

さらに、１つのプローブ先端に破損や摩耗・溶解等が生じた場合、当該プローブを含むプローブ集合体のフィルム全部を交換することになり、プローブ交換に要するコストが増加するという問題が生じてくる。

本発明は、上記プローブカードにおける問題点を解決するためになされたもので、複数列の狭ピッチかつ多ピン配列を有する半導体チップ検査、複数の半導体チップの同時検査、及び広範囲な温度環境下における検査等に対応可能なプローブカードを実現すると共に、１個又は数個単位でのプローブ交換が容易で安価に実施可能なプローブヘッドを提供するものである。

本発明は、一端をプローブとし他端を電気接続端子へ継続する１つ又は複数の導体パターンを、１つの絶縁フィルム上に整列固着させた配線フィルムを１つ又は複数固定したプローブヘッドであって、前記配線フィルムにおける前記プローブ近傍に、被検査半導体ウエハの線膨張係数に近似の線膨張係数を有する支持板を、前記配線フィルム面と平行に前記プローブ配置方向（Ｘ方向）に沿って設置し、前記プローブの一部又は全部と前記支持板を、少なくともＸ方向に機械的に拘束する手段を有しているため、前記プローブの一部又は全部のＸ方向位置が、前記支持板の熱収縮に伴うＸ方向変位に追従する構成である。

又、本発明は、前記配線フィルムの任意の１つ又は複数の第１の導体パターン群と同一形状の第２の導体パターンを有する前記予備配線フィルムを、前記第１の導体パターン群の位置に相当する前記配線フィルム上に接着固定する手段を有するため、１個又は数個単位でのプローブ交換が可能な構成である。

本発明のプローブヘッドによれば、前記配線フィルムにおける前記プローブ近傍に、被検査半導体ウエハの線膨張係数に近似の線膨張係数を有する支持板を、前記配線フィルム面と平行に前記プローブ配置方向（Ｘ方向）に沿って設置し、前記プローブの一部又は全部と前記支持板を、少なくともＸ方向に機械的に拘束する手段を有しているため、前記プローブの一部又は全部のＸ方向位置が、前記支持板の熱収縮に伴うＸ方向変位に追従することにより、広範囲のプローブ配列を有する前記配線フィルムを設置した場合でも、広範囲の検査環境温度変化に対してもプローブ配列を高精度に維持できるプローブヘッドを実現することが可能となる。また、前記配線フィルムの任意の１つ又は複数の第１の導体パターン群と同一形状の第２の導体パターンを有する前記予備配線フィルムを、前記第１の導体パターン群の位置に相当する前記配線フィルム上に接着固定する手段を有するため、１個又は数個単位でプローブが棄損した場合でも、容易で安価に交換可能なプローブヘッドを実現することができる。

本発明によるプローブヘッドを備えたプローブカードの基本構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態であるプローブヘッドの基本構造を示す斜視図である。 本発明の実施形態である多層型プローブヘッドの基本構造を示す斜視図である。 本発明の実施形態であるプローブの形状例を示す側面図である。 プローブヘッドにおける熱膨張によるプローブの挙動を説明する図である。 本発明の実施形態であるプローブヘッドについて説明する図である。 本発明の実施形態である予備配線フィルムの形状を示す斜視図である。 本発明の実施形態である予備配線フィルム及びプローブヘッドの動作を示す斜視図である。 本発明の実施形態である予備配線フィルム及びプローブヘッドの動作を示す側面図である。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態におけるプローブヘッドを搭載するプローブカードの基本構成を示す斜視図である。図１において、１は本発明の実施の形態に係るプローブカードで、半導体ウエハ６０に作製された被検査半導体チップ６１の検査に使用するためのものである。前記プローブカード１は、主としてプローブヘッド１００と主基板５０と配線フィルム２０で構成され、前記プローブヘッド１００は前記被検査半導体チップ６１の電気端子パッド６２の配列に等しく並べられたプローブ集合体２００を形成し、前記主基板５０は、一般的には絶縁材（例えばＦＲ−４等）を基材とした多層配線基板であり、図示例の如く円形型のものや矩形型のものがある。前記前記主基板５０上には、前記主基板５０内の回路と接続する接続端子５１や、周辺部に外部検査装置（図示せず）とのインターフェース部５４が設置され、外部検査装置との検査信号の授受を行う。前記配線フィルム２０は前記プローブ集合体と前記接続端子５１又は前記インターフェース部５４を接続する配線パターン部２３を形成する。

図２は、本発明の実施の形態におけるプローブヘッドの基本構成を示す斜視図である。被検査対象である電極端子パッド６３は、端子パッド＃ａ１乃至＃ａ１８及び＃ｂ１乃至＃ｂ１８の２列の直線状の端子パッド列で構成されている。本図は、プローブヘッド１０１において、ハウジング１１上に２つの相対する前記配線フィルム２０（２０ａ、２０ｂ）を設置し、前記配線フィルム２０ａは前記端子パッド＃ａ１乃至＃ａ１８に対応し、前記配線フィルム２０ｂは前記端子パッド＃ｂ１乃至＃ｂ１８に対応した例を示すものである。

前記配線フィルム２０は、例えばポリイミドフィルム等の絶縁フィルム２６上に、銅又はニッケル等の導電性金属材により作製された複数の導体パターン２１を形成するものである。前記導体パターン２１は、前記導体パターン２１の一端を１つ又は複数のプローブ２２とし、他端を前記接続端子５１又は前記インターフェース部５４へ継続する１つ又は複数の前記配線パターン部２３を構成する。

前記配線フィルム２０ａ及び２０ｂにおいて、それぞれ前記プローブ２２は、予め前記端子パッド＃ａ１乃至＃ａ１８及び＃ｂ１乃至＃ｂ１８のＸ方向ピッチに合致する間隔で設置された複数のプローブ２２−１乃至２２−１８で構成され、前記配線フィルム２０ａ及び２０ｂ上に設けられたダミーパターン２４に基準穴２５を設置し、前記配線フィルム２０ａ及び２０ｂを前記ハウジング１１上に設けられた取付穴１４に固定ピン１５によって固定することにより、プローブ集合体２０１を形成する。このとき、前記プローブ２２−１乃至２２−１８の先端が端子パッド＃ａ１乃至＃ａ１８及び＃ｂ１乃至＃ｂ１８のＹ方向ピッチに合致する間隔で固定されるべく、予め前記取付穴１４及び基準穴２５の位置を決定するものである。

一方、前記ハウジング１１は取付穴１２を設け、固定ねじ１３により前記主基板５０に固定される。さらに、前記配線パターン部２３においては、前記主基板５０上の例えば前記接続端子５１に半田５３にて半田接続し、スルーホール５２を経由して前記主基板５０内の回路と接続するものである。

本図では前記配線パターン部２３の一部のみを例示したが、前記プローブ２２−１乃至２２−１８から継続される全ての前記配線パターン部２３が、予め指定された前記接続端子５１又は前記インターフェース部５４の何れかと接続するものである。

さらに、前記配線フィルム２０ａ及び２０ｂにおける前記プローブ２２−１乃至２２−１８近傍に、前記配線フィルム２０の面と平行に前記プローブ２２配置方向（Ｘ方向）に沿って、前記被検査半導体ウエハ６０の線膨張係数に近似である線膨張係数を有する支持板２７を設置した。前記支持板２７の固定方法は、前記支持板２７に設けた取付け穴２８により前記配線フィルム２０と共に、前記固定ピン１５により機械的に固定する方法や、前記支持板２７を前記配線フィルム２０の面に接着剤で接着する方法等がある。

図３は、プローブヘッド１０２において、ハウジング１１上に２つ以上の前記配線フィルム２０をＺ方向に積層した配線フィルム積層体３００を構成し、電極端子パッド６４に対応すべくプローブ集合体２０２を形成した例を示すものである。被検査対象である前記電極端子パッド６４は、端子パッド＃ａ１−１乃至＃ａ５−１８及び＃ｂ１−１乃至＃ｂ５−１８の１８×１０列の格子状配列の端子パッド列で構成されている。

１つの配線フィルム２０ａ−１は、例えばポリイミドフィルム等の絶縁フィルム２６１上に、銅又はニッケル等の導電性金属材により作製された複数の導体パターン２１を形成するものである。前記導体パターン２１は、前記導体パターン２１の一端を１つ又は複数の前記プローブ２２とし、他端を前記接続端子５１又は前記インターフェース部５４へ継続する１つ又は複数の前記配線パターン部２３を構成する。配線フィルム２０ａ−１は、前記端子パッド＃ａ１−１乃至＃ａ１−１８に対応するためのものである。

前記配線フィルム２０ａ−１乃至２０ａ−５及び２０ｂ−１乃至２０ｂ−５において、それぞれ前記プローブ２２は、予め前記端子パッド＃ａ１−１乃至＃ａ５−１８及び＃ｂ１−１乃至＃ｂ５−１８のＸ方向ピッチに合致する間隔で設置された複数のプローブ２２−１乃至２２−１８で構成され、前記配線フィルム２０ａ−１乃至２０ａ−５及び２０ｂ−１乃至２０ｂ−５上に設けられたダミーパターン２４に基準穴２５を設置し、前記配線フィルム２０ａ−１乃至２０ａ−５及び２０ｂ−１乃至２０ｂ−５を前記ハウジング１１上に設けられた取付穴１４に固定ピン１５によって固定することにより、前記プローブ集合体２０２を形成する。

このとき、前記配線フィルム２０ａ−１乃至２０ａ−５及び２０ｂ−１乃至２０ｂ−５における前記プローブ２２−１乃至２２−１８の先端が前記端子パッド＃ａ１−１乃至＃ａ５−１８及び＃ｂ１−１乃至＃ｂ５−１８のＹ方向ピッチに合致する間隔で固定されるべく、予め前記取付穴１４及び各々の配線フィルムの基準穴２５の位置を決定する。

一方、前記ハウジング１１は取付穴１２を設け、固定ねじにより前記主基板５０に固定される。

さらに、前記配線フィルム２０ａ−１乃至２０ａ−５及び２０ｂ−１乃至２０ｂ−５における全ての前記配線パターン部２３においては、前記主基板５０上の例えば前記接続端子５１に半田５３にて半田接続し、スルーホール５２を経由して前記主基板５０内の回路と接続するものである。

例えば、前記配線フィルム２０ａ−１における配線パターン部２３ａ−１は接続端子群５１ａ−１へ、前記配線フィルム２０ａ−２における配線パターン部２３ａ−２は接続端子群５１ａ−２へ、予め指定された前記接続端子５１へ接続すべく前記配線パターン部２３のパターン形状を決定するものである。

図では前記配線パターン部２３の一部のみを例示したが、前記プローブ２２−１乃至２２−１８から継続される全ての前記配線パターン部２３が、予め指定された前記接続端子５１又は前記インターフェース部５４の何れかと接続するものである。

さらに、前記配線フィルム２０ａ及び２０ｂにおける前記プローブ２２−１乃至２２−１８近傍に、前記配線フィルム２０の面と平行に前記プローブ２２配置方向（Ｘ方向）に沿って、前記被検査半導体ウエハ６０の線膨張係数に近似である線膨張係数を有する支持板２７を設置した。前記支持板２７の固定方法は、前記支持板２７に設けた取付け穴２８により前記配線フィルム２０と共に、前記固定ピン１５により機械的に固定する方法や、前記支持板２７を前記配線フィルム２０の面に接着剤で接着する方法等がある。また、図では、前記配線フィルム２０ａ−１及び２０ｂ−１に前記支持板２７が取付けられているが、前記配線フィルム２０ａ−２乃至２０ａ−５及び２０ｂ−２乃至２０ｂ−５を含む全ての前記配線フィルム毎に前記支持板２７を設置することが効果的である。

図４は、本発明の実施の形態におけるプローブの形状例を示す側面図である。図４は、前記ハウジング１１上に固定された前記配線フィルム２０上の前記導体パターン２１の一端に形成された前記プローブ２２近傍を表すものである。２２１は前記プローブ２２のプローブ先端部、２２２は前記プローブ２２のばね変形部である。又、前記支持板２７が図示の如く前記プローブ２２近傍に設置されている。

図４に示すように、前記ばね変形部２２２は、前記プローブ２２を前記配線フィルム２０平面（ＸＹ平面）上の前記導体パターン２１から、曲率半径Ｒ１を有する概略１／４円弧形状とし、前記プローブ先端部２２１がＸＹ平面に対し垂直に、すなわちθ１＝９０°となるべく方向転換したものである。この円弧形状を形成したことにより、前記プローブ先端部２２１がばね変形を伴ってＺ方向上下に動作させることが可能である。

本実施例では、前記ばね変形部２２２を概略１／４円弧形状としたが、ばね形状はこれに限るものではない。

プローブカードは一般的に、被検査半導体ウエハと共にプローバー装置内に設置され検査が実施される。プローバー装置内は、検査時において比較的高温状態（例えば８５℃前後）となり、従って被検査半導体及びプローブカードも同等温度の環境下となる。又、製品化された半導体チップの使用環境温度も高温下（例えば１００℃以上）で使用される場合が多く、実環境温度に則した検査も要求される。この時、プローブカードとして問題になるのは、温度変化に伴う半導体の熱膨張による電極端子パッド間の位置変動に対し、プローブ先端位置が追従出来なければならないということにある。

図５及び図６において、前記支持板２７による検査温度変化に伴う効果を説明する。

図５は、前記支持板２７が無い場合の前記プローブ２２における熱膨張による挙動を示したものである。図５（ｃ）に示す前記配線フィルム２０において、前記ダミーパターン部２４に設置した前記基準穴２５を基準として、前記配線フィルム２０の両端を前記固定ピン１５（片側のみ図示）によりハウジング１１に少なくともＸ方向を拘束した場合について説明する。

図５（ａ）において、電極端子パッド列６３を有する被検査半導体が、常温時（ｉ）（例えば２５℃）における前記電極端子パッド＃ａ１−＃ａ１８間距離がＬｔ０で、高温時（ｉｉ）（例えば１２５℃）に前記被検査半導体の熱膨張に伴い、前記電極パッド＃ａ１８が前記電極パッド＃ａ１を基準として常温時における位置よりΔｔ１移動したとすると、前記電極パッド＃ａ１−＃ａ１８間距離はＬｔ１＝Ｌｔ０＋Δｔ１となる。

図５（ｂ）は、前記温度変化に伴う前記配線フィルム２０の前記プローブ２２の先端部の挙動を示したものである。図５（ｂ）（ｉ）に示すように、常温時の前記電極端子パッド６３の＃ａ１−＃ａ１８間距離Ｌｔ０に合致すべく前記プローブ２２先端部の＃ａ１−＃ａ１８間距離をＬｐ０として設置した前記配線フィルム２０において、高温時での前記プローブ２２先端部の挙動を図５（ｂ）（ｉｉ）にて説明する。

前記配線フィルム２０の前記絶縁フィルム２６はポリイミド等の材料が一般的であるが、ポリイミドの線膨張係数は約４０〜５４（×１０^−６／℃）であり、半導体ウエハの材料であるシリコンの線膨張係数約２．５（×１０^−６／℃）と比較して約２０倍もの線膨張係数を有する。そのため、前記絶縁フィルム２６に搭載した前記プローブ２２の前記絶縁フィルム２６単体における先端移動量Δｐ２は、前記電極端子パッド６３の＃ａ１８の移動量Δｔ１と比較し、非常に大きなものとなってしまう。又、図５（ｂ）（ｉｉ）に示すように、前記固定ピン１５により、前記ハウジング１１に前記プローブ２２の両端を固定し、Ｘ方向に拘束した場合に、前記ハウジング１１の熱膨張による移動量（ハウジングの右端としてΔｅｈ１移動）に対し、前記プローブ２２が前記絶縁フィルム２６と共に歪んでしまい、プローブ先端が電極パッドから外れるといった問題が生じる。

図６は、本発明の実施の形態における前記支持板２７を取り付けた場合の、前記プローブ２２における挙動を説明する図である。図６（ａ）は、図５（ａ）同様、電極端子パッド列６３を有する被検査半導体の、常温時と高温時との温度変化に対する、前記電極端子パッド６３の＃ａ１−＃ａ１８間距離（Ｌｔ１＝Ｌｔ０＋Δｔ１）の関係を示すものである。又、図６（ｂ）（ｃ）は、常温時と高温時との温度変化に対する、前記プローブ２２と前記プローブ２２に継続する前記配線パターン部２３の挙動を示すものである。

図６（ｂ）（ｃ）において、前記支持体が前記配線フィルム２０上に、前記固定ピン１５が接着剤２９で固定されていると共に、前記接着剤２９が前記プローブ２２の間隙に充填されている。
前記配線フィルム２０における前記プローブ２２−１乃至２２−１８間距離Ｌｐ０は、常温時（ｉ）における前記電極端子パッド６３の＃ａ１−＃ａ１８間距離Ｌｔ０と合致すべく設置されている。温度が上昇し高温時（ｉｉ）においては、前記支持体２７がＸ方向に膨張移動する（支持体右端としてΔｅｈ２移動）と共に、前記接着剤２９が前記プローブ２２の間隙に充填されているため、前記プローブ２２−１乃至２２−１８は前記支持体２７Ｘ方向への伸び量に追従しながら移動することになる（絶縁フィルムとしてΔｅｐ２移動）。

一方、図５（ｂ）にて前述したようなポリイミドの熱膨張による内部の歪みは、各プローブ間でのたわみ２６ｂとなり、熱膨張による内部応力を緩和することができる。前記配線パターン部２３においては、前記プローブ２２のようなＸ方向の高精度な位置精度は必要としないためＸ方向の拘束は不要であり、前記絶縁フィルム２６のポリイミドの熱膨張による拡張Ｌｐ２が生じるが、前記プローブ２２への影響はない。

以上のような前記プローブヘッド１０１の構成により、前記プローブ２２先端部のＸ方向変位が、前記支持体２７の熱膨張に伴うＸ方向変位に追従する手段とすることができる。又、前記支持体２７の材料としては、線膨張係数が被検査半導体シリコンウエハの線膨張係数に近似である鉄ニッケル合金（ニッケル含有量３６％：インバー、線膨張係数約２（×１０^−６／℃））が最も適切である。

メモリーＩＣ等のウエハ検査では、検査コストの低減のため半導体ウエハ上の複数又は全数のチップを同時に検査することが一般的である。このためには、半導体ウエハ全体の広範囲に相当する電極パッド間の距離（例えば直径３００ｍｍウエハにおける概略直径相当距離）について、対応するプローブが電極パッドの移動量に追従しなければならない。前記鉄ニッケル合金（ニッケル含有量３６％：インバー）を適用すると、電極パッド間の距離が３００ｍｍで相対温度変化１００℃のとき、半導体シリコンウエハ上の電極パッド（線膨張係数約２．５（×１０^−６／℃））の最大移動量が約０．０７５ｍｍであるのに対し、対応するプローブの最大移動量は約０．０６ｍｍとすることができ、一般的な電極パッド幅寸法５０〜８０μｍにおいては十分に追従可能である。従って、本構成は、広範囲面積における半導体ウエハ検査に非常に有効である。

図７は、本発明の実施の形態における予備配線フィルムの形状を示す斜視図である。図７において、予備配線フィルム３０は、例えばポリイミドフィルム等の絶縁フィルム３６上に、銅又はニッケル等の導電性金属材により作製された複数の導体パターン３１を形成するものである。前記導体パターン３１は、前記導体パターン３１の一端を１つ又は複数のプローブ３２とし、他端を前記接続端子５１又は前記インターフェース部５４へ継続する１つ又は複数の前記配線パターン部３３を構成する。

予備配線フィルム３０は、前記配線フィルム２０ａにおける１つ又は複数の前記プローブ２２を補完する目的で設置されるもので、図７は、前記配線フィルム２０ａにおける前記プローブ２２−９乃至２２−１２を補完する例を示すものである。

予備配線フィルム３０において、前記配線フィルム２０ａにおける前記プローブ２２−９乃至２２−１２に相当するプローブ３２−９乃至３２−１２で構成され、前記配線フィルム２０ａにおける前記配線パターン部２３−９乃至２３−１２に相当する配線パターン部３３−９乃至３３−１２を構成する。このとき、前記配線フィルム２０ａにおける前記ダミーパターン２４上の前記基準穴２５と前記プローブ２２−９乃至２２−１２、及び前記配線パターン部２３−９乃至２３−１２とのＸＹＺ各方向における位置関係は同一であるものとする。

図８は、本発明の実施の形態における前記予備配線フィルム３０の動作を示す図である。例として、前記配線フィルム２０ａにおける前記プローブ２２の内、前記プローブ２２−１０のみに溶解等の修理不能な破損が生じた場合について説明する。

図８（ａ）において、前記予備配線フィルム３０における前記プローブ３２−９、３２−１１、３２−１２のプローブ部及び、前記配線パターン部３３−９、３３−１１、３３−１２の前記接続端子５１等に接続する先端部を、レーザ等により予め切断しておく（図の破線部）。

図８（ｂ）で示すように、前記予備配線フィルム３０を、前記プローブ３２−１０が前記配線フィルム２０ａにおける前記プローブ２２−１０の位置に、前記予備配線フィルム３０における前記配線パターン部３３−１０が前記配線フィルム２０ａにおける前記配線パターン部２３−１０の位置に合致すべく、前記配線フィルム２０ａの前記支持板２７上に接着剤等により固定する。

図９は、図８（ｂ）の部分側面図を示す。図９に示すように、破損が生じた前記プローブ２２−１０の先端部２２１の代わりに、前記プローブ３２−１０の先端部３２１により、電極端子パッド６５に接触させることができる。一方、前記配線パターン部３３−１０の先端部を前記接続端子５１に半田５３により接続することにより、新たな信号接続回路を形成することができる。

図８の例では、前記予備配線フィルム３０におけるプローブ及び配線パターンは４本としたが、予め設置する数はこれに限らない。また、全プローブに対応可能とするために、前記配線フィルム２０ａにおける区分（例えばプローブ２２−１乃至２２−４の組合せ、プローブ２２−５乃至２２−８の組合せ等）に対応する前記予備配線フィルム３０を予め準備しておくことが可能である。また、各種の組合せによる前記予備配線フィルム群は、１つの同一の絶縁フィルム上に同時に配置し作製することが可能であるため、安価に作製することが可能である。

さらに、前記プローブ２２−１０の先端部２２１と、前記プローブ３２−１０の先端部３２１とを精度よく合致させるために、前記予備配線フィルム３０における前記プローブ３２の先端部３２１の長さ、又は曲率半径Ｒ１を予め調整しておくことも可能である。

以上説明した実施形態により、本発明のプローブカードによれば、被検査半導体ウエハの線膨張係数に近似の線膨張係数を有する支持板を、前記配線フィルム面と平行に前記プローブ配置方向（Ｘ方向）に沿って設置し、前記プローブの一部又は全部と前記支持板を、少なくともＸ方向に機械的に拘束する手段を有しているため、前記プローブの一部又は全部のＸ方向位置が、前記支持板の熱収縮に伴うＸ方向変位に追従することにより、広範囲のプローブ配列を有する前記配線フィルムを設置した場合でも、広範囲の検査環境温度変化に対してもプローブ配列を高精度に維持できるプローブヘッドを実現することが可能となる。

また、前記配線フィルムの任意の１つ又は複数の第１の導体パターン群と同一形状の第２の導体パターンを有する前記予備配線フィルムを、前記第１の導体パターン群の位置に相当する前記配線フィルム上に接着固定する手段を有するため、１個又は数個単位でプローブが棄損した場合でも、容易で安価に交換可能なプローブヘッドを実現することができる。

半導体ウエハにおける多ピン狭ピッチ検査端子を有する半導体の電気的検査に使用するプローブカードに利用することができる。

１ プローブカード
１１ ハウジング
１２、１４、２８ 取付穴
１３ 固定ねじ
１５ 固定ピン
１６ 保持具
１００、１０１、１０２、１０３ プローブヘッド
２０ 配線フィルム
２００、２０１、２０２ プローブ集合体
２１、３１ 導体パターン
２２、３２ プローブ
２２１、３２１ プローブ先端部
２２２ ばね変形部
２３、３３ 配線パターン部
２４ ダミーパターン
２５ 基準穴
２６、３６ 絶縁フィルム
２７ 支持板
２９ 接着剤
３０ 予備配線フィルム
３００ 配線フィルム積層体
５０ 主基板
５１ 接続端子
５２ スルーホール
５３ 半田
５４ インターフェース部
６０ 半導体ウエハ
６１ 被検査半導体
６２、６３、６４、６５ 電極端子パッド

Claims (7)

1. 被検査半導体端子に垂直方向（Ｚ方向）に接触するプローブ集合体を整列固定させたプローブカードに使用し、一端をプローブとし他端を電気接続端子へ継続する１つ又は複数の導体パターンを、１つの絶縁フィルム上に整列固着させた配線フィルムを１つ又は複数固定したプローブヘッドであって、前記配線フィルムにおける前記プローブ近傍に、被検査半導体ウエハの線膨張係数に近似の線膨張係数を有する支持板を、前記配線フィルム面と平行に前記プローブ配置方向（Ｘ方向）に沿って設置し、前記プローブの一部又は全部と前記支持板とを、少なくともＸ方向に機械的に拘束する手段を有することを特徴とするプローブヘッド。
2. 前記支持板を、前記配線フィルム面に接着剤にて接着することにより、Ｘ方向に機械的に拘束したことを特徴とする請求項１記載のプローブヘッド。
3. 前記配線フィルムの片側又は両側から、前記支持板を前記プローブ配置面方向に押し付け、Ｘ方向に機械的に拘束したことを特徴とする請求項１記載のプローブヘッド。
4. 一端をプローブとし他端を電気接続端子へ継続する１つ又は複数の導体パターンを、１つの絶縁フィルム上に整列固着させた配線フィルムの任意の１つ又は複数の第１の導体パターン群と同一形状の第２の導体パターン群を有し、一端をプローブとし他端を電気接続端子と接続可能とする手段を有することを特徴とする予備配線フィルム。
5. 一端をプローブとし他端を電気接続端子へ継続する１つ又は複数の導体パターンを、１つの絶縁フィルム上に整列固着させた配線フィルムを１つ又は複数固定したプローブヘッドであって、請求項４記載の前記予備配線フィルムを、前記第１の導体パターン群の位置に相当する前記配線フィルム上に接着固定したことを特徴とするプローブヘッド。
6. 前記第１の導体パターン群におけるプローブの先端位置と、前記予備配線フィルムにおけるプローブの先端位置を一致させ、前記第１の導体パターン群を接続した電気接続端子と同一の前記電気接続端子に、前記予備配線フィルムにおける前記第２の導体パターンを接続したことを特徴とする請求項５記載のプローブヘッド。
7. 請求項４記載の前記予備配線フィルムを、前記第１の導体パターン群の位置に相当する前記配線フィルム上に設置した前記支持板上に接着固定し、前記第１の導体パターン群におけるプローブの先端位置と、前記予備配線フィルムにおけるプローブの先端位置を一致させ、前記第１の導体パターン群を接続した電気接続端子と同一の前記電気接続端子に、前記予備配線フィルムにおける前記第２の導体パターンを接続したことを特徴とする請求項１記載のプローブヘッド。

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