JP2583781B2 - プローブカード及びプローブ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、プローブカード及びプローブ装置に関す
る。

（従来の技術） ウェハ上に形成されたチップの電極（パッド）とプロ
ーブ針とを接触させてチップの電気的特性を測定するプ
ローバにおいて、一般にプローブ針はプローブカードに
植設されており、ウェハの種類に応じて対応するプロー
ブ針を備えたプローブカードを取り付けるようになって
いる。

ところで、このようなプローブカードの交換は従来、
オペレータがプローバ本体にネジ止め等によって着脱を
行っていたが、近年、無人化、無塵化の要請に伴ない自
動交換方法が開発されている。プローブカードの自動交
換において大きな問題点は第４図に示すプローブカード
１′をプローバに固定した時のプローブ針２の位置とウ
ェハ７、チップパッド72の位置がわずかではあるが回転
（θ）方向にずれ（△θ）を生じ、しかもそのずれは個
々のプローブカードによって異なることである。このよ
うなずれを調製するため従来の自動変換方法において
は、プローブカードをプローバに固定した後、マイクロ
スコープあるいはテレビカメラ等によってずれを検知
し、それに基づきプローブカードをθ方向に回転させて
微調整している。さらに特開昭61−283138号公報に開示
されたものもある。

（発明が解決しようとする課題） しかし、このような従来の自動交換方法においては、
プローブカードを交換するたびにこのよう微調整を行な
わなければならず、特にマイクロスコープによる微調整
はオペレータに多大の負担がかかり、また、テレビカメ
ラ等を用いた場合でも測定前にはプローブ針とパッドと
のXY調整（ウェハ側の調整）をも行うため調整に要する
手間と時間は少なくなかった。

本発明はこのような従来のプローブカードの自動交換
方法の難点を解消し、プローブカードの取付と共に各プ
ローブカードに対応したプローブ針とパッドとの位置合
わせが自動的に行えるプローブカード及びプローブ装置
を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明の請求項１に記載のプローブカードは、被測定
体の電極に接触する複数のプローブ針と、これらのプロ
ーブ針が接続、保持されたプリント基板とを有するプロ
ーブカードにおいて、上記プリント基板に書き替え自在
な記憶媒体が設けてあることを特徴とするものである。

また、請求項２に記載のプローブカードは、請求項１
に記載の発明において、上記記憶媒体に上記プローブ針
の位置合わせ情報及びライフ情報が登録してあることを
特徴とするものである。

また、請求項３に記載のプローブカードは、請求項１
または請求項２に記載の発明において、上記記憶媒体が
パッケージメモリからなることを特徴とするものであ
る。

また、請求項４に記載のプローブカードは、請求項３
に記載の発明において、上記パッケージメモリがSRAMか
らなることを特徴とするものである。

また、請求項５に記載のプローブ装置は、被測定体の
電極に接触する複数のプローブ針及びこれらのプローブ
針が接続されたプリント基板を有するプローブカード
と、このプローブカードを取り付けるプローブカード取
付部と、このプローブカード取付部の下方に配設され且
つ上記被測定体を載置する載置台とを備え、上記プロー
ブカードを自動交換できるプローブ装置において、上記
プリント基板に書き替え自在な記憶媒体が設けてあると
共に上記プローブカード取付部に上記記憶媒体に情報を
書き込み且つその情報を読み取る読み書き手段が設けて
あり、予め上記読み書き手段により上記プローブ針の位
置合わせ情報を上記記憶媒体に登録し、自動交換により
上記プローブカードを上記プローブカード取付部に取り
付けた後、上記読み書き手段により上記登録内容を読み
取ってそのプローブ針と上記被測定体との位置合わせを
自動的に行うことを特徴とするものである。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に基き説明する。プロ
ーブカード１は、例えば円板状プリント基板100のプリ
ント配線に複数のプローブ針２が半田付けにより接続さ
れると共にプローブ装置のプローブカード取付部の端子
（ポゴピン等）と接続するための端子部３が備えられて
いる。この端子部３は、プローブカード取付部の端子の
構造に対応し、ピン等で構成することができる。更にプ
ローブカード１には後述の位置合わせ情報としての位置
合わせデータや自己経歴及びライフ情報等を担持するこ
とのできる記憶媒体４がプリント配線に接続され備えら
れている。記憶媒体４としてはバーコード、磁気メモリ
あるいはSRAMや他一般メモリ等の各種記憶媒体が使用で
きるが、書き替え自由であること、プローブ装置の読取
り手段としてSRAM用端子等のパッケージされたメモリが
設置しやすい等の観点からSRAM等が好適に用いられる。

一方、プローブ装置５は第２図に示すようにプローブ
カード取付部６とウェハ７を搭載するためのチャックト
ップ８及びステージ９が備えられており、プローブカー
ド取付部６はプローブ装置５下側からの斜視図である第
３図（ａ）に示すようにプローブカード１の端子部３に
対応する端子10とプローブカード１を固定するための係
止手段11とプローブカード１の記憶媒体４に書き込まれ
た情報（位置合わせデータ等）を読み取るための読取り
手段12を備えている。又、この読取り手段は、読取り手
段のみではなく、記憶媒体４に情報を記憶させるため、
書込み手段を兼ねている。読取り手段12は記憶媒体４に
対応して磁気ヘッド、SRAM等のメモリ用端子等が備えら
れる。また、同図（ｂ）に示すようにチャックトップ８
にはウェハ７が搭載されており、ウェハ７は図示しない
アライメント機構によってチップ71の配列がステージ９
のXY軸と整合するように調整されている。

このような構成において、本発明の自動交換の実行に
おいては、予め、各プローブカード１に適合した位置合
わせデータ及び品種等の自己経歴データ等を各カードの
記憶媒体４に記憶させて、このようなカードを複数種カ
ードストッカに保存する。即ち、予めプローブカード１
をプローブ装置５のプローブカード取付部６に取付け、
そのプローブカード１の針２とチップ71のパッド（電
極）72が合致するようにプローブカード１をθ調整す
る。この時のθ調整量すなわち位置合わせデータを記憶
媒体４に書き込む。又、同品種のプローブカード１にお
いてもそれぞれプローブ針２の先端座標位置が異なるの
で、テスタ（図示せず）の判断によると、同品種のもの
は全部共通と判断してしまうため、各プローブカード１
の各プローブ針２の１本１本の先端座標位置を記憶媒体
４に書き込む。これは使用されるすべての種類のプロー
ブカードについてそれぞれ行われる。

このように位置合わせデータ及びプローブ針２先端座
標位置データを記憶させた各種のプローブカード１を各
々プローブ装置５（第２図）のストッカー13にセットし
ておく。

測定に際しては被測定体であるウェハの種類に応じて
記憶媒体４にプローブカード１の品種等の自己経歴情報
を要求し所望のプローブカード１を選択し、ロボットア
ーム14等の交換手段でストッカー13から所望のプローブ
カード１を取り出し、プローブカード取付部６に搬送
し、係止手段11によって固定する。これによりプローブ
カード１の端子部３とプローブカード取付部６の端子10
とが接続される。次いで、読取り手段12によって記憶媒
体４に書込まれた位置合わせデータを読み取る。読取り
手段12は例えば読み取ったデータを信号としてプローブ
装置の中央制御部（図示せず）に送り、中央制御部はこ
の信号に基き、プローブカード取付部の駆動機構を制御
しθ方向に回転させる。これによってプローブカード１
は被測定体であるチップ71のパッド72と合致するように
位置決めされる。

この後、通常の方法でキャリア15よりウェハ７をチャ
ックトップ８に搬送搭載し、アライメント後、チャック
トップ８を移動しウェハ７とプローブカード１とを接触
させる。この時、プローブカード１はすでにチップ71の
パッド72と合致するように位置決めされているので、必
要な接触圧で当接させることにより直ちに測定が開始で
きる。又、記憶媒体４にコンタクト（接触）回数を書き
込み、当該品のプローブカード１のライフ情報を記憶さ
せて、プローブカード１の寿命予想をすることも可能で
ある。

ウェハの品種が変わった場合でも中央制御装置からプ
ローブカード記憶媒体４へ情報を送りプローブカードを
選択し、そのウェハに対応するプローブカードをストッ
カー13から取り出して自動交換すれば、ストッカー13内
のプローブカードは予めその記憶媒体４内に位置合わせ
データを担持しているので交換と同時に所定の位置合わ
せを行うことができ、直ちに測定が開始できる。又、プ
ローブカード記憶媒体にプローブカードピン配置情報等
も入力し、その情報をもとに針跡インスペクションを実
行することも可能となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の請求項１に記載の発明に
よれば、被測定体の電極に接触する複数のプローブ針
と、これらのプローブ針が接続、保持されたプリント基
板とを有するプローブカードにおいて、上記プリント基
板に書き替え自在な記憶媒体が設けてあるため、プロー
ブカードの種類に応じてプローブカードに固有の情報を
自由に書き込むことができるプローブカードを提供する
ことができる。

また、本発明の請求項２〜請求項４に記載の発明によ
れば、請求項１に記載の発明において、上記記憶媒体
（例えば、好ましくはパッケージメモリ、更に好ましく
はSRAM）にプローブカードに固有の情報として例えば上
記プローブ針の位置合わせ情報やライフ情報を登録する
ことにより、プローブカードの自動交換と同時にプロー
ブ針の位置合わせ情報に基づいてプローブ針と被測定体
との位置合わせを行うことができ、オペレータによる位
置合わせ作業を省略して測定時間を短縮することがで
き、また、プローブ針のライフ情報に基づいてプローブ
カードの寿命を予測することができるプローブカードを
提供することができる。

また、請求項５に記載の発明によれば、被測定体の電
極に接触する複数のプローブ針及びこれらのプローブ針
が接続されたプリント基板を有するプローブカードと、
このプローブカードを取り付けるプローブカード取付部
と、このプローブカード取付部の下方に配設され且つ上
記被測定体を載置する載置台とを備え、上記プローブカ
ードを自動交換できるプローブ装置において、上記プリ
ント基板に書き変え自在な記憶媒体が設けてあると共に
上記プローブカード取付部に上記記憶媒体に情報を書き
込み且つその情報を読み取る読み書き手段が設けてあ
り、予め上記読み書き手段により上記プローブ針の位置
合わせ情報を上記記憶媒体に登録し、自動交換により上
記プローブカードを上記プローブカード取付部に取り付
けた後、上記読み書き手段により上記登録内容を読み取
ってそのプローブ針と上記被測定体との位置合わせを自
動的に行うようにしたため、プローブカードの自動交換
と同時にプローブ針の位置合わせ情報に基づいてプロー
ブ針と被測定体との位置合わせを行うことができ、ひい
てはオペレータによる位置合わせ作業を省略して測定時
間を短縮することができ、ひいてはプローブカードの自
動交換を完全に自動化することができるプローブ装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いられるプローブカードの平面図、
第２図は本発明が適用されるプローブ装置の概略図、第
３図（ａ），（ｂ）はそれぞれ第２図のプローブ装置の
要部を示す図、第４図はプローブカードとチップパッド
とのずれを示す図である。 １……プローブカード、２……プローブ針 ４……記憶媒体、５……プローブ装置 ６……プローブカード取付部 ７……ウェハ（被測定体）、71……チップ（被測定体） 72……パッド（電極）、12……読取り手段

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被測定体の電極に接触する複数のプローブ
   針と、これらのプローブ針が接続、保持されたプリント
   基板とを有するプローブカードにおいて、上記プリント
   基板に書き替え自在な記憶媒体が設けてあることを特徴
   とするプローブカード。
2. 【請求項２】上記記憶媒体に上記プローブ針の位置合わ
   せ情報及びライフ情報が登録してあることを特徴とする
   請求項１に記載のプローブカード。
3. 【請求項３】上記記憶媒体がパッケージメモリからなる
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプロ
   ーブカード。
4. 【請求項４】上記パッケージメモリがSRAMからなること
   を特徴とする請求項３に記載のプローブカード。
5. 【請求項５】被測定体の電極に接触する複数のプローブ
   針及びこれらのプローブ針が接続されたプリント基板を
   有するプローブカードと、このプローブカードを取り付
   けるプローブカード取付部と、このプローブカード取付
   部の下方に配設され且つ上記被測定体を載置する載置台
   とを備え、上記プローブカードを自動交換できるプロー
   ブ装置において、上記プリント基板に書き替え自在な記
   憶媒体が設けてあると共に上記プローブカード取付部に
   上記記憶媒体に情報を書き込み且つその情報を読み取る
   読み書き手段が設けてあり、予め上記読み書き手段によ
   り上記プローブ針の位置合わせ情報を上記記憶媒体に登
   録し、自動交換により上記プローブカードを上記プロー
   ブカード取付部に取り付けた後、上記読み書き手段によ
   り上記登録内容を読み取ってそのプローブ針と上記被測
   定体との位置合わせを自動的に行うことを特徴とするプ
   ローブ装置。