JP2556245B2 - プローブカード - Google Patents

プローブカード

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JP2556245B2
JP2556245B2 JP4318962A JP31896292A JP2556245B2 JP 2556245 B2 JP2556245 B2 JP 2556245B2 JP 4318962 A JP4318962 A JP 4318962A JP 31896292 A JP31896292 A JP 31896292A JP 2556245 B2 JP2556245 B2 JP 2556245B2
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哲夫 風見
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Nippon Electric Co Ltd
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  • Measuring Leads Or Probes (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プローブカードに関
し、特に超多ピン,大消費電力LSI用のプローブカー
ドに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の一般的に使用されているプローブ
カードは図3に示すように、ワイヤ3−1を被検査チッ
プのパッドから放射状にプローブカード基板3−2に接
続した構成となっており、ピン数は最大で500〜60
0程度であった。図中3−3は、被検査ウェハ、3−4
はテスタ側信号ライン、3−5はテスタ側パッド、3−
6はプローブカード取付部、3−7はテスタ側信号ライ
ン固定部である。
【0003】また、一部の特殊用途に使われるプローブ
カードにおいては、例えば図4(a),(b),図5
(a),(b)に示すように(特開平2−192749
号公報)、高温試験時にてLSIからの輻射熱によるエ
ポキシ樹脂等のプローブカード基板の溶融を防ぐため
に、プローブカード基板内にパイプ415を通し液体を
流す方式や、プローブカード基板にヒートシンク422
を取付ける方式が考案されている。図中、411,42
0はカード、412はプローブ、413,421はプロ
ーブカード、414は孔である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来のLSIは、最大
でチップの消費電力が40〜50W,信号の電源ピン数
が500〜600ピン程度であり、ウェハ検査における
プローブ針自身の発熱量は、0.5W程度であった。ま
た図7に示すように、チップ6−1上でのパッド6−2
の配置は図7のように、チップ周辺のみにある。一方、
検査用のプローブ針は、チップから外側へ放射状に取り
付けられているので、プローブ針は密集していないた
め、プローブ針の発熱による温度上昇は問題とならなか
った。
【0005】しかし、近年のLSIの高速化,高集積
化,微細化に伴って、チップの消費電力は100〜20
0W、また信号・電源のピン数1000〜2000ピン
以上の超多ピンとなり、さらに図7に示すようにチップ
5−1の周辺部のみであったボンディングパッド5−2
が、図6に示すようにLSI内部に配置されるようにな
った。
【0006】この大消費電力,超多ピンのLSIのウェ
ハ検査を行うためのプローブカードも、LSIと同様に
微細化しなければならないため、プローブ針の径を細く
することにより、プローブ針の導体抵抗が1ピン当り、
0.2〜1Ω程度となり、LSIの動作に必要な電流を
供給するために、1ピン当り100mA流した場合の発
熱量は2mW〜10mW/ピン,千数百ピンのプローブ
針全体での発熱量は3〜10Wと従来の10倍以上とな
る。
【0007】またパッドがチップ内部に設けられると、
プローブ針を他の針と干渉せずに外側へ放射状に取り付
けることは困難となり、パッドから多層のプローブカー
ド基板に垂直に取り付ける構造としなければならないた
め、プローブ針が密集することにより、単位体積当りの
プローブ針の密度は、従来と比べて飛躍的に増大する。
【0008】このプローブ針の発熱量の増大及びプロー
ブ針の密集によって、単位体積当りの発熱量は従来の数
十倍となり、プローブ針及び周囲の温度は、通電復数十
秒で百数十℃以上となり、この熱によるプローブ針の溶
断,プローブ取付部,固定部の溶融変形,位置ズレ等の
物理的な破損が起きる問題がある。
【0009】また、プローブカード基板内の電源配線で
の発熱については、基板内のインピーダンスが数mΩ程
度であっても、50A以上の電流を供給した場合、10
W以上となり、従来と比べて数倍となるため、前記の問
題はさらに加速される傾向となる。
【0010】以上述べたような問題を避けるためには、
プローブ針当りに流れる電流を減らして発熱量を低く抑
えねばならない。しかし、LSIの動作に必要な電流を
供給するためには、LSIのパッド数を増やさねばなら
ず、LSI設計への制約,プローブ針の増加によるテス
トコストの上昇,テスト時のプローブ針とパッド及び実
装時の接触,接続信頼性等の問題が顕在化する。
【0011】本発明の目的は、プローブ針及び基板を空
冷することにより、これらの自己発熱による破損を防止
したプローブカードを提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係るプローブカードは、送風手段を有し、
半導体集積回路にプローブ針を接触させてウェハ検査を
行うためのプローブカードであって、プローブ針は、プ
ローブカード基板に垂直に密集されて植立されたもので
あり、送風手段は、プローブ針にエアーを吹付けて空冷
するものである。
【0013】また、吸気手段を有し、該吸気手段は、プ
ローブ針が発生した熱を外部へ強制的に放出するもので
ある。
【0014】また、前記プローブカード基板は、上面若
しくは下面の少なくとも一面に放熱用のヒートシンクを
有するものである。
【0015】また、前記プローブカード基板内若しくは
基板表面に、プローブカード基板を構成する材質よりも
熱伝導率の大きい材質の板を設け、該板を前記ヒートシ
ンクに直接接合したものである。
【0016】
【作用】プローブ針にエアーを吹き付けて冷却するとと
もに、基板の熱をヒートシンクにて放熱することによ
り、プローブカードの破損が防止されることとなる。
【0017】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
【0018】(実施例1)図1は、本発明の実施例1に
係るプローブカードを示す断面図である。
【0019】図1において、多層のプローブカード基板
1−1にプローブ針1−2を被検査チップのパッド配置
に合わせて垂直に取付け、プローブ針1−2を基板1の
内層配線を介してテスタ側のパッド1−3と電気的に接
続する。
【0020】また、プローブ針1−2は、位置決め用及
び固定用の板1−4によって、プローブカード基板1−
1に固定されている。プローブカード基板1−1の中心
部に密集して接続されているプローブ針1−2の近傍に
は、プローブカード外部より送風を行う送風用のパイプ
1−5を設けている。そしてプローブ針1−2には、強
制的にエアーを吹き付けることにより、プローブ針1−
2に流れる電流によって発生した熱の放熱効率を向上
し、プローブ針,接続部,固定部等の温度上昇を抑え、
プローブ針の溶断,接続部,固定部等の溶融によるプロ
ーブカードの破壊を防止している。
【0021】また、送風用パイプ1−5とは別の位置
に、外部へ熱を放出するための吸気パイプ1−6を取り
付け、プローブ針によって発生した熱を外部へ強制的に
放出することによって、放熱効果はより向上する。
【0022】さらに、プローブカード基板内の電源配線
で発生する熱の放熱効率を上げるために、基板の上面及
び下面にヒートシンク1−7を取り付け、パイプ1−5
によって送風を行うことにより、基板の放熱効果も得ら
れる。
【0023】さらに、パイプ1−5から送風されるエア
ーとして、常温よりも冷却されたエアーを使用すれば、
より高い放熱,冷却効果が得られる。
【0024】(実施例2)図2は、本発明の実施例2を
示す断面図である。
【0025】図2において、多層のプローブカード基板
2−1を構成する材質としては、ガラスエポキシ樹脂等
が一般的に使われているが、その熱伝導率は、通常1.
0W・m-1,k-1以下であり、金属の数十〜数百W・m
-1,k-1と比較して非常に小さいため、プローブカード
基板2−1の中央部に取り付けられたプローブ針2−2
から発生した熱が、基板2−1を伝って放熱する効果は
小である。
【0026】そこで、基板2−1の材質よりも熱伝導率
の大きい材質、例えば約400W・m-1,k-1の熱伝導
率をもつ銀,銅等の板2−11を、プローブカード基板
2−1内部もしくは表面全面に設けて、板2−11に実
施例1で説明したヒートシンク2−7を直接結合する。
【0027】基板2−1の中心部に取り付けられたプロ
ーブ針2−2で発生した熱は、熱伝導率の大きい板2−
11を伝ってヒートシンク2−7より放出されるため、
実施例1の放熱効果を向上させて大きな放熱効果が得ら
れることとなる。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、プローブ
針及びプローブカード基板にエアーを吹き付けて強制的
に冷却すること、プローブカード基板の熱をヒートシン
クにて放熱すること、プローブカード基板の材質よりも
熱伝導の大きい材質の板をプローブカード基板内部もし
くは表面に設けることにより、プローブ針,プローブカ
ード基板の発熱による温度上昇を抑えることができ、プ
ローブカードの物理的な破壊を防止できるという効果を
有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1を示す断面図である。
【図2】本発明の実施例2を示す断面図である。
【図3】従来の一般的に使用されているプローブカード
を示す断面図である。
【図4】(a)は従来の特殊用途に考案されているプロ
ーブカードを示す平面図、(b)は同断面図である。
【図5】(a)は従来の特殊用途に考案されているプロ
ーブカードを示す平面図、(b)は同断面図である。
【図6】パッドがLSI内部に配置されたチップを示す
平面図である。
【図7】パッドがLSIの周辺部のみに配置されたチッ
プを示す平面図である。
【符号の説明】
1−1,2−1,3−2 プローブカード基板 1−2,2−2,3−1 プローブ針 1−3,2−3,3−5 テスタ側パッド 1−4,2−4 プローブ固定用板 1−5,2−5 送風用パイプ 1−6,2−6 排気用パイプ 1−7,2−7 ヒートシンク 1−8,2−8,3−3 被検査ウェハ 1−9,2−9,3−4 テスタ側信号ライン 1−10,2−10,3−7 テスタ側信号ライン固定
部 1−12,2−12,3−6 プローブカード取付部 2−11 熱伝導率の大きい材質の板 411 カード 412 プローブ 413 プローブカード 415 パイプ 421,422 ヒートシンク 44 被検査ウェハ 5−1,6−1 チップ 5−2,6−2 パッド

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】送風手段を有し、半導体集積回路にプロー
    ブ針を接触させてウェハ検査を行うためのプローブカー
    ドであって、前記プローブ針は、プローブカード基板に
    垂直に密集されて植立されたものであり、前記送風手段
    は、前記プローブ針にエアーを吹付けて空冷するもので
    あり、前記プローブカード基板は、上面若しくは下面の
    少なくとも一面に放熱用のヒートシンクを有し、前記プ
    ローブカード基板内若しくは基板表面に、前記プローブ
    カード基板を構成する材質よりも熱伝導率の大きい材質
    の板を設け、該板を前記ヒートシンクに直接接合したこ
    とを特徴とするプローブカード
  2. 【請求項2】送風手段を有し、半導体集積回路にプロー
    ブ針を接触させてウェハ検査を行うためのプローブカー
    ドにおいて、吸気手段を有し、前記吸気手段は、前記プ
    ローブ針が発生した熱を外部へ強制的に放出するもので
    あり、前記プローブ針は、プローブカード基板に垂直に
    密集されて植立されたものであり、前記送風手段は、前
    記プローブ針にエアーを吹付けて空冷するものであり、
    前記プローブカード基板は、上面若しくは下面の少なく
    とも一面に放熱用のヒートシンクを有し、前記プローブ
    カード基板内若しくは基板表面に、前記プローブカード
    基板を構成する材質よりも熱伝導率の大きい材質の板を
    設け、該板を前記ヒートシンクに直接接合したことを特
    徴とするプローブカード
JP4318962A 1992-11-27 1992-11-27 プローブカード Expired - Lifetime JP2556245B2 (ja)

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JPH06163657A JPH06163657A (ja) 1994-06-10
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