JP3038114U - 絶縁性被膜付きプローブ及びこれを用いたプローブカード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プローブ同士の接触による短絡事故を未然に
防止するとともに、プローブの取り違い等が発生しない
ようにする。 【構成】 先端の接触部１１０Ａが半導体集積回路のパ
ッドに接触するものであって、接触部１１０Ａ及び後端
の接続部１２０Ａ以外の部分に着色された絶縁性被膜１
４０Ａが形成されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、半導体集積回路の電気的諸特性を測定する際に用いられる絶縁性被 膜付きプローブと、この絶縁性被膜付きプローブを用いたプローブカードとに関 する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のプローブカードには、図５に示すようにプローブ５００が斜めになった タイプと、図６に示すようにプローブ５００が垂直になったタイプとがある。こ れらのプローブカードに用いられるプローブ５００は、先端が半導体集積回路６ １０のパッド６１１に接触する接触部５１０として尖らされており、後端が基板 ３００に形成された配線パターン３１０に接続される接続部５２０となっている 。これらのプローブカードは、１回の測定で複数個の半導体集積回路６１０の電 気的諸特性の測定ができるように、複数個の半導体集積回路６１０のパッド６１ １に接触するプローブ５００が設けられている。

【０００３】 図５に示すタイプのプローブカードでは、プローブ５００は、基板３００の裏 側に設けられた支持部２００にエポキシ系樹脂等の絶縁性樹脂によって一定の間 隔を開けて支持されている。

【０００４】 また、図６に示すタイプのプローブカードでは、プローブ５００は、基板の裏 側に設けられた支持部２００の２枚の支持板２２０に開設された貫通孔２２１を 貫通することで支持されている。

【０００５】 このようなプローブカードは、ウエハ６００を真空吸着することができる可動 テーブル７００の上方に設けられている。具体的には、プローブカードは、可動 テーブル７００の上方に設けられた固定台８００に取り付けられているのである 。かかるプローブカードは、プローブ５００が前記配線パターン３１０を介して 図外のテスタに接続されている。

【０００６】 測定対象物である半導体集積回路６１０が多数個形成されたウエハ６００が真 空吸着された可動テーブル７００を上昇させて、半導体集積回路６１０のパッド ６１１を前記プローブ５００の接触部５１０に接触させて、電気的諸特性の測定 を行う。１回の電気的諸特性の測定が完了したならば、可動テーブル７００を下 降させるとともに横方向に移動させて次の半導体集積回路６１０の測定に備える 。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

近年の半導体集積回路は、集積度が増大し、微細化が進行したためパッドの数 も飛躍的に増加し、その間隔も狭小化している。このため、１つのプローブカー ドに取り付けられるプローブの数も増大し、プローブ同士の間の隙間も狭小化し ている。最も狭い部分では、プローブの間隔は数十ミクロンにまで狭くなってい る。

【０００８】 特に、高集積度、微細化が進んだ現在の半導体集積回路の電気的諸特性の測定 には、図６に示すようなプローブ５００が垂直に配置されたタイプのプローブカ ードが用いられる。このプローブカードでは、パッド６１１との間に所定の接触 圧を確保するために、湾曲部５３０を設け、この湾曲部５３０を撓ませるように している。従って、この湾曲部５３０を設けたプローブ５００を使用するプロー ブカードでは、湾曲部５３０の同士が接触し短絡事故を起こし易い。また、組立 時にも、プローブ５３０同士の接触が発生し易い。

【０００９】 また、このタイプのプローブカードでは、多数個の半導体集積回路を同時に測 定することができるように、より多くのプローブ５００が用いられることが多い 。このため、この種のプローブカードでは、プローブ５００の取り違え、すなわ ちプローブ５００を正規の位置ではなく誤った位置に取り付けるミスが発生し易 い。さらに、このタイプのプローブカードでは、図６に示すように、プローブ５ ００とパターン配線３１０とを導線３２０で接続することがあるので、プローブ ５００が取り付けられる開口３３０の近傍とパターン配線３１０の近傍とにナン バーを印刷等で付しておき、これらのナンバーを照合することによってプローブ ５００が接続されるべきパターン配線３１０を確認している。しかし、この確認 ・配線作業はプローブ５００等が非常に微細なため、熟練者でも誤ることがある 。

【００１０】 かかる問題は、特にプローブ５００を垂直に配置するタイプのものに大きいが 、プローブ５００を斜めに配置するタイプのものでも同様の問題点が存在する。

【００１１】 本考案は上記事情に鑑みて創案されたもので、プローブカードの組立時や半導 体集積回路の測定時にプローブ同士の接触による短絡事故を未然に防止する絶縁 性被膜付きプローブ及びこの絶縁性被膜付きプローブを用いたプローブカードと 、プローブの取り違い等が発生しない絶縁性被膜付きプローブ及びこの絶縁性被 膜付きプローブを用いたプローブカードとを提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

請求項１に係る絶縁性被膜付きプローブは、先端の接触部が半導体集積回路の パッドに接触するプローブであって、前記接触部及び後端の接続部以外の部分に 絶縁性被膜が形成されている。従って、隣接する絶縁性被膜付きプローブに接触 しても短絡が生じない。

【００１３】 また、請求項２に係る絶縁性被膜付きプローブでは、絶縁性被膜が着色されて いる。従って、各絶縁性被覆付きプローブを絶縁性被膜の色で判別することが可 能となる。

【００１４】 一方、請求項３に係るプローブカードは、先端の接触部が半導体集積回路のパ ッドに接触するものであって、前記接触部及び後端の接続部以外の部分に絶縁性 被膜が形成されている絶縁性被膜付きプローブを有している。このため、プロー ブ同士が接触しても短絡が発生しない。

【００１５】 また、請求項４に係るプローブカードでは、絶縁性被膜付きプローブの絶縁性 被膜が、隣接する絶縁性被膜付きプローブの絶縁性被膜とは異なる色に着色され ている。このため、各絶縁性被覆付きプローブを絶縁性被膜の色で判別すること が可能となる。

【００１６】 さらに、請求項５に係るプローブカードでは、前記絶縁性被膜付きプローブの 絶縁性被膜は、絶縁性被膜付きプローブの機能ごとに異なる色に着色されている ので、一見して絶縁性被覆付きプローブの機能を認識することができる。

【００１７】

【考案の実施の形態】

図１は本考案の第１の実施の形態に係る絶縁性被膜付きプローブの概略的断面 図、図２は本考案の第２の実施の形態に係る絶縁性被膜付きプローブの概略的断 面図、図３は本考案の第１の実施の形態に係る絶縁性被膜付きプローブの製造工 程を示す説明図、図４は本考案の第２の実施の形態に係る絶縁性被膜付きプロー ブを用いたプローブカードの要部を示す概略的斜視図である。

【００１８】 本考案の第１の実施の形態に係る絶縁性被膜付きプローブ１００Ａは、先端の 接触部１１０Ａが半導体集積回路６１０のパッド６１１に接触するプローブであ って、図１及び図６に示すように、基板３００に対して垂直に保持されて使用さ れるタイプのものであり、先端の接触部１１０Ａより上方に湾曲部１３０Ａが設 けられている。この湾曲部１３０Ａは、接触部１０Ａとパッド６１１との間に所 定の接触圧を確保するために撓む部分である。この絶縁性被膜付きプローブ１０ ０Ａは、タングステンやベリリウム銅等の細線から形成される。そして、先端の 接触部１１０Ａはシャープナー等で尖らせられるのである。

【００１９】 かかる絶縁性被膜付きプローブ１００Ａは、前記接触部１１０Ａ及び後端の接 続部１２０Ａ以外の部分に絶縁性被膜１４０Ａが形成されている。従って、前記 湾曲部１３０Ａも絶縁性被膜１４０Ａで覆われている。この絶縁性被膜１４０Ａ を形成するものとしては、セラミック、ガラス或いはプラスチック等の絶縁物が 用いられる。

【００２０】 この絶縁性被膜１４０Ａには着色が施されている。例えば、酸化コバルトが混 合されたガラスは青色となり、酸化鉄が混合されたガラスは緑色になる。従って 、各絶縁性被膜付きプローブ１００Ａは、複数の異なる色を着色することが可能 となる。また、プラスチックで絶縁性被膜１４０Ａを形成するのであれば、各色 のプラスチックが存在するのでより簡単である。

【００２１】 次に、このように絶縁性被膜１４０Ａを絶縁性被膜付きプローブ１００Ａに形 成する手順について図３を参照しつつ説明する。 まず、所定長さのタングステンの細線を加工する。すなわち、接触部１１０Ａ となるべき部分を尖鋭化し、湾曲部１３０Ａとなるべき部分を折り曲げ加工によ り湾曲させたもの（以下、加工前プローブ１５０とする）を、図３（Ａ）に示す ように、電源９５０の陰極９５１に接続した状態で３％の苛性カリ水溶液９００ に浸漬する。この加工前プローブ１５０と苛性カリ水溶液９００中に設けられた 陽極９５２との間に３０Ｖの電圧を印加し、約２分間の陰極電解洗浄を行う。

【００２２】 この後、加工前プローブ１５０の水洗浄及び純水洗浄を行って水切りを行う。 この後、図３（Ｂ）に示すように、加工前プローブ１５０の先端の接触部１１０ Ａに相当する部分にレジスト１６０を付着させておく。

【００２３】 次に、図３（Ｃ）に示すように、このレジスト１６０が付着された加工前プロ ーブ１５０を有機物電着液９１０に浸漬する。この場合、加工前プローブ１５０ の後端の接続部１２０Ａは有機物電着液９１０に浸漬しないようにする。なお、 前記有機物電着液９１０としては、公知の物質であり、アクリル樹脂のオリゴマ ー（アクリルオリゴマー）であって、高分子鎖の終端部がカルボオキシ基のマイ ナスイオンで構成されたもので、水中にアクリルオリゴマーが拡散して乳濁状に なったものが用いられる。

【００２４】 前記有機物電着液９１０には、電源９６０の陰極に接続されたステンレス板か らなる陰極９６１が浸漬されている。また、電源９６０の陽極９６２は、加工前 プローブ１５０に接続されている。この状態で、電源９６０から陽極９６２と陰 極９６１との間に６０Ｖの電圧を印加する。すると、加工前プローブ１５０には アクリルオリゴマーが引きつけられ、加工前プローブ１５０に到達して電子を失 い、アクリルオリゴマーが加工前プローブ１５０に付着する。それも、レジスト １６０が付着していない部分にアクリルオリゴマーが付着する。このアクリルオ リゴマーの付着により、加工前プローブ１５０に絶縁性被膜１４０Ａが形成され て絶縁性被膜付きプローブ１００Ａとなる。

【００２５】 この絶縁性被膜付きプローブ１００Ａに形成された絶縁性被膜１４０Ａは、４ 分程度の電圧の印加で、約１０ミクロン程度の厚さになる。

【００２６】 絶縁性被膜１４０Ａが形成された絶縁性被膜付きプローブ１００Ａは、約１８ ０℃で約３０分加熱する。この加熱により、重合してアクリル樹脂となる。この ようにして製造された絶縁性被膜付きプローブ１００Ａの絶縁性被膜１４０Ａの 電気抵抗を測定したところ、１０^-8Ω／ｃｍ² であった。

【００２７】 なお、前記アクリル樹脂からなる絶縁性被膜１４０Ａは無色透明であるが、前 記有機物電着液に親水及び親油基を有する有機染料を容積比５％を加えることに より着色ができる。有機染料を変えることにより、赤色、黄色、緑色等の７〜８ 色程度の絶縁性被膜１４０Ａを得ることができる。この他、酸化チタンの微粒子 を有機物電着液に混合しておけば、白色の絶縁性被膜１４０Ａを得ることができ る。さらに、各有機染料等を適宜組み合わせることにより、各種の中間色の絶縁 性被膜１４０Ａを得ることができる。なお、実験の結果、着色された絶縁性被膜 １４０Ａの絶縁抵抗は、無色透明な場合、すなわち着色されていない絶縁性被膜 １４０Ａとほとんど変化がないことが確認されている。

【００２８】 また、アルミナの微粒子を電解質とともに、アルコール水溶液に懸濁させ、電 気泳動によって、セラミックの絶縁性被膜１４０Ａを形成する方法もある。

【００２９】 なお、絶縁性被膜１４０Ａを形成する方法としては、上述したものの他に溶融 したプラスチックに浸漬するディッピング法や、刷毛等で塗布する塗布法等の各 種があるが、均一な絶縁性被膜１４０Ａを形成する方法としては上述した電着法 がベストである。

【００３０】 上述した絶縁性被膜付きプローブ１００Ａは、基板３００に対して垂直に取り 付けられるタイプのものであったが、図２及び図５に示すように、横方向に取り 付けて使用するタイプの絶縁性被膜付きプローブ１００Ｂも同様である。すなわ ち、屈曲された先端の接触部１１０Ａと、後端の接続部１２０Ｂ以外の部分に絶 縁性被膜１４０Ｂを形成するのである。

【００３１】 このように、接触部１１０Ａ、１１０Ｂ及び接続部１２０Ａ、１２０Ｂ以外の 部分に絶縁性被膜１４０Ａ、１４０Ｂを形成した絶縁性被膜付きプローブ１００ Ａ、１００Ｂを用いたプローブカードは、絶縁性被膜付きプローブ１００Ａ、１ ００Ｂ以外は従来のものと特に変化する部分はない。

【００３２】 しかしながら、図４に示すように、絶縁性被膜付きプローブ１００Ｂは中腹部 で支持部２００によって一定の間隔を有して支持されるが、この支持部２００に おける間隔が若干少なくなって隣接する絶縁性被膜付きプローブ１００Ｂと接触 したとしても、絶縁性被膜１４０Ｂ同士が接触するだけであるので、短絡は発生 しない。

【００３３】 これは、湾曲部１３０Ａを有する絶縁性被膜付きプローブ１００Ａであっても 同様である。この絶縁性被膜付きプローブ１００Ａでは、接触部１１０Ａがパッ ド６１０に接触した場合に湾曲部１３０が湾曲するが、この湾曲によって隣接す る絶縁性被膜付きプローブ１００Ａに接触したとしても、絶縁性被膜１４０Ａ同 士が接触するだけであるので、短絡は発生しない。

【００３４】 また、隣接する絶縁性被膜付きプローブ１００Ａ、１００Ｂには、絶縁性被膜 １４０Ａ、１４０Ｂの色を異なるもの同士を使用すると、一見して絶縁性被膜付 きプローブ１００Ａ、１００Ｂの判別が可能となり、プローブの取り違え、すな わちプローブを正規の位置ではなく誤った位置に取り付けるミスが発生しなくな る。

【００３５】 さらに、、絶縁性被膜付きプローブ１００Ａ、１００Ｂの機能、すなわち電源 、アース、信号等の違いによって、絶縁性被膜付きプローブ１００Ａ、１００Ｂ の絶縁性被膜１４０Ａ、１４０Ｂの色を異なるものにしておけば、配線パターン ３１０と絶縁性被膜付きプローブ１００Ａ、１００Ｂとを接続する配線作業の際 に、誤った配線を行うおそれが少なくなる。

【００３６】

【考案の効果】

請求項１に係る絶縁性被膜付きプローブは、先端の接触部が半導体集積回路の パッドに接触するプローブであって、前記接触部及び後端の接続部以外の部分に 絶縁性被膜が形成されている。従って、隣接する絶縁性被膜付きプローブに接触 しても短絡が生じない。このため、特に高密度化、微細化が進んでプローブの間 の間隔が狭くなった現在の半導体集積回路の電気的諸特性の測定に用いられるプ ローブとして最適である。

【００３７】 また、請求項２に係る絶縁性被膜付きプローブでは、絶縁性被膜が着色されて いる。従って、各絶縁性被覆付きプローブを絶縁性被膜の色で判別することが可 能となる。従って、絶縁性被覆付きプローブと配線パターンとを接続する際に、 色によって絶縁性被覆付きプローブを一見して判別することが可能になるので、 配線作業及びその確認作業が容易になる。

【００３８】 一方、請求項３に係るプローブカードは、先端の接触部が半導体集積回路のパ ッドに接触するものであって、前記接触部及び後端の接続部以外の部分に絶縁性 被膜が形成されている絶縁性被膜付きプローブを有している。このため、プロー ブ同士が接触しても短絡が発生しないので、特に高密度化、微細化が進んでプロ ーブの間の間隔が狭くなった現在の半導体集積回路の電気的諸特性の測定に用い られるプローブカードとして最適である。

【００３９】 また、請求項４に係るプローブカードでは、絶縁性被膜付きプローブの絶縁性 被膜が、隣接する絶縁性被膜付きプローブの絶縁性被膜とは異なる色に着色され ている。このため、各絶縁性被覆付きプローブを絶縁性被膜の色で判別すること が可能となり、その結果、配線作業及びその確認作業が容易になる。

【００４０】 さらに、請求項５に係るプローブカードでは、前記絶縁性被膜付きプローブの 絶縁性被膜は、絶縁性被膜付きプローブの機能ごとに異なる色に着色されている ので、一見して絶縁性被覆付きプローブの機能を認識することができる。このた め、絶縁性被膜付きプローブの配線作業及びその確認を機能べつに行うことが容 易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施の形態に係る絶縁性被膜付
きプローブの概略的断面図である。

【図２】本考案の第２の実施の形態に係る絶縁性被膜付
きプローブの概略的断面図である。

【図３】本考案の第１の実施の形態に係る絶縁性被膜付
きプローブの製造工程を示す説明図である。

【図４】本考案の第２の実施の形態に係る絶縁性被膜付
きプローブを用いたプローブカードの要部を示す概略的
斜視図である。

【図５】プローブが基板に対して斜めになったプローブ
カードの概略的断面図である。

【図６】プローブが基板に対して垂直になったプローブ
カードの概略的断面図である。

【符号の説明】

１００Ａ、１００Ｂ 絶縁性被膜付きプローブ １１０Ａ、１１０Ｂ 接触部 １２０Ａ、１２０Ｂ 接続部 １４０Ａ、１４０Ｂ 絶縁性被膜

フロントページの続き (72)考案者 岩田 浩 兵庫県尼崎市西長洲町２丁目５番13号 日 本電子材料株式会社内

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端の接触部が半導体集積回路のパッド
   に接触するプローブにおいて、前記接触部及び後端の接
   続部以外の部分に絶縁性被膜が形成されていることを特
   徴とする絶縁性被膜付きプローブ。
2. 【請求項２】 前記絶縁性被膜が着色されていることを
   特徴とする請求項１記載の絶縁性被膜付きプローブ。
3. 【請求項３】 先端の接触部が半導体集積回路のパッド
   に接触するものであって、前記接触部及び後端の接続部
   以外の部分に絶縁性被膜が形成されている絶縁性被膜付
   きプローブを具備したことを特徴とするプローブカー
   ド。
4. 【請求項４】 前記絶縁性被膜付きプローブの絶縁性被
   膜は、隣接する絶縁性被膜付きプローブの絶縁性被膜と
   は異なる色に着色されていることを特徴とする請求項３
   記載のプローブカード。
5. 【請求項５】 前記絶縁性被膜付きプローブの絶縁性被
   膜は、絶縁性被膜付きプローブの機能ごとに異なる色に
   着色されていることを特徴とする請求項３記載のプロー
   ブカード。