JP3098791B2 - Probe board - Google Patents

Probe board

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JP3098791B2
JP3098791B2 JP03087741A JP8774191A JP3098791B2 JP 3098791 B2 JP3098791 B2 JP 3098791B2 JP 03087741 A JP03087741 A JP 03087741A JP 8774191 A JP8774191 A JP 8774191A JP 3098791 B2 JP3098791 B2 JP 3098791B2
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義栄 長谷川
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  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、プローブボードに関
し、例えば半導体ウェハ上に完成された半導体チップと
の電気的接続を得るためのものに利用して有効な技術に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a probe board and, more particularly, to a technique effective for use in obtaining electrical connection with a semiconductor chip completed on a semiconductor wafer.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のようにタングステン等からなる細
い線条のプローブ針を用いたプローブボードに代え、フ
レキシブルなフィルムベース上に写真技術を利用して微
細パターンからなる配線を形成し、それをプローブとし
て用いるプローブカードが開発されている。このプロー
ブカードでは、写真技術を用いてプローブとして作用す
る信号線を形成することができるから、従来の細い線条
からなるプローブ針を用いたものでは、測定不能な高密
度の電極を持つ半導体集積回路の測定が可能になる。こ
のようなプローブカードに関しては、例えば雑誌『セミ
コンダクタ インターナショナル(SEMICONDUCTOR INTE
RNATIONAL)』1988年8月号、頁98〜頁101があ
る。
2. Description of the Related Art Instead of a probe board using a thin probe needle made of tungsten or the like as in the prior art, a wiring made of a fine pattern is formed on a flexible film base by using photographic technology, and the wiring is formed. Probe cards for use as probes have been developed. In this probe card, signal lines that act as probes can be formed by using photographic technology. Therefore, a semiconductor integrated circuit having a high-density electrode that cannot be measured using a conventional probe needle made of thin filaments cannot be measured. The circuit can be measured. For such a probe card, for example, the magazine "SEMICONDUCTOR INTE
RNATIONAL) ", August 1988, pages 98 to 101.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記のプローブカード
では、半導体チップに対応した底面を持つ錐状の一体構
造のフィルムベースに配線層が形成されてなるものであ
る。それ故、半導体チップの電極に接触する配線先端
は、完全に固定された状態にある。この構成では、配線
先端は単に半導体チップの表面に押し付けられるのみで
あるから半導体チップのアルミニュウム層等からなる電
極上に酸化膜が形成されたり、あるいは付着したゴミ等
を突き破ることができず、安定的に良好な電気的接触を
得ることができないという問題を有する。一方、従来の
ようなタングステン等からなる細い線条のプローブ針を
用いた場合には、1本ずつ半導体チップの電極に対応さ
せるものであるため、組み立てが比較的複雑であること
の他、タングステンを主成分とする針を用いるものであ
るため電送経路としての高周波数特性に難点がある。こ
の発明の目的は、組み立ての簡素化と良好な信号伝達特
性が得られるプローブボードを提供することにある。こ
の発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろ
う。
In the above-mentioned probe card, a wiring layer is formed on a conical integral film base having a bottom surface corresponding to a semiconductor chip. Therefore, the tip of the wiring contacting the electrode of the semiconductor chip is in a completely fixed state. In this configuration, the tip of the wiring is simply pressed against the surface of the semiconductor chip, so that an oxide film cannot be formed on the electrode made of an aluminum layer or the like of the semiconductor chip, or the attached dust cannot be broken through. The problem is that a good electrical contact cannot be obtained. On the other hand, when a conventional thin probe needle made of tungsten or the like is used, since the probe needles correspond to the electrodes of the semiconductor chip one by one, the assembly is relatively complicated. However, since a needle mainly containing is used, there is a problem in high frequency characteristics as a transmission path. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a probe board capable of simplifying assembly and obtaining good signal transmission characteristics. The above and other objects and novel features of the present invention are as follows.
It will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、フレキシブル配線基板に半
導体デバイスの1つの辺に設けられた電極に対応した配
線手段を形成してそれに接続端側が電気的に接続され、
先端部分が測定すべき電極に合わせられたプローブを設
け、このフレキシブル配線基板とともにプローブを挟む
ようにしたフィルムにプローブが挿入されるガイド部分
を設け、これらの積層構造体を上記プローブの先端にバ
ネ性を持たせるための弾性体を介在させてプローブ取付
体の下面に対してクランプングプレートにより下面側か
ら押し付けるように取り付けてプローブアッセンブリを
構成し、半導体デバイスの1ないし複数の辺の電極にそ
れぞれ対応して設けられる1ないし複数のプローブアッ
センブリを配線基板に取り付ける。
The following is a brief description of an outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application. That is, wiring means corresponding to the electrode provided on one side of the semiconductor device is formed on the flexible wiring board, and the connection end side is electrically connected thereto,
A probe whose tip is fitted to the electrode to be measured is provided, and a guide portion for inserting the probe is provided along with the flexible wiring board so that the probe is sandwiched between the probe and the laminated structure. A probe assembly is configured by attaching an elastic body for imparting the property to the lower surface of the probe mounting body and pressing the lower surface of the probe mounting body from the lower surface side, and forming the probe assembly on one or a plurality of electrodes of the semiconductor device. One or more correspondingly provided probe assemblies are attached to the wiring board.

【0005】[0005]

【作用】上記した手段によれば、フィルムのガイド部分
に挿入されたプローブの挿入して、フレキシブル配線基
板とフィルムにより積層構造にしてプローブアッセンブ
リに取り付ければよいから組み立てが簡単になり、プロ
ーブの尖端により半導体デバイスの電極への接触が行わ
れるとともに信号伝送経路の大半がフレキシブル配線基
板に形成された配線手段を用いることができるから良好
な信号伝達特性が得られる。
According to the above-described means, the probe inserted into the guide portion of the film can be inserted into the laminated structure of the flexible wiring board and the film and attached to the probe assembly. Accordingly, the electrodes of the semiconductor device are brought into contact with each other, and since most of the signal transmission paths can use wiring means formed on the flexible wiring board, good signal transmission characteristics can be obtained.

【0006】[0006]

【実施例】図1には、この発明に係るプローブボードの
一実施例の断面図が示され、図2には、その要部を拡大
した断面図が示されている。プローブボードは半導体ウ
ェハプローバに対しては図2のように横方向に装着され
て使用されるが、図1では縦方向に描かれている。タブ
(TAB)基板は、フレキシブルフラットケーブル等の
製造技術を利用し、フレキシブルなフィルムベースに写
真技術を用いて測定すべき半導体集積回路の1つの辺に
形成される複数からなる電極(ボンディングパッド等)
に合わせて、先端部が概略位置合わせされて配線層から
なるものである。上記タブ基板の先端部に対応して針穴
ガイドとしてのフィルムが形成される。このフィルムの
先端部分には、上記電極に対応した配列を持つ針穴ガイ
ド(プローブガイド)としての穴が形成される。この針
穴は、特に制限されないが、プレス打ち抜き加工又はレ
ーザー光線等を利用して上記電極の配列に合わせて正確
に形成される。
FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of a probe board according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part thereof. The probe board is mounted on a semiconductor wafer prober in a horizontal direction as shown in FIG. 2, but is drawn in a vertical direction in FIG. The tab (TAB) substrate uses a manufacturing technology such as a flexible flat cable, and is formed of a plurality of electrodes (bonding pads, etc.) formed on one side of a semiconductor integrated circuit to be measured using a photographic technology on a flexible film base. )
In this case, the leading end is roughly aligned and is formed of a wiring layer. A film as a needle hole guide is formed corresponding to the tip of the tab substrate. A hole as a needle hole guide (probe guide) having an arrangement corresponding to the electrodes is formed at the leading end of the film. The needle hole is not particularly limited, but is accurately formed in accordance with the arrangement of the electrodes by using a stamping process or a laser beam.

【0007】この針穴には、タングステン等を主成分と
する比較的硬度の高い導電性金属からなるプローブ針の
先端が挿入される。このプローブ針は、従来の固定プロ
ーブボードに用いられるプローブ針と基本的には同じも
のを用いることができるが、その長さが従来のものに比
べて大幅に短く形成される。すなわち、この実施例のプ
ローブ針は、先端が約90°折り曲げられて、その折り
曲げ部分から数mmの長さで切断されている。上記フィ
ルムの針穴は、半導体チップの電極配列に正確に合わせ
て形成されているので、それに各プローブ針の折り曲げ
られた先端部分を挿入することにより、各針の先端を測
定すべき半導体チップの電極に正しく揃えることができ
る。
The tip of a probe needle made of a conductive metal having a relatively high hardness mainly containing tungsten or the like is inserted into the needle hole. This probe needle can be basically the same as the probe needle used for the conventional fixed probe board, but the length thereof is significantly shorter than the conventional one. That is, the tip of the probe needle of this embodiment is bent by about 90 °, and cut from the bent portion by a length of several mm. Since the needle holes of the film are formed exactly in accordance with the electrode arrangement of the semiconductor chip, the bent tip portions of the probe needles are inserted into the holes, so that the tip of each needle is to be measured. It can be correctly aligned with the electrode.

【0008】上記のようにフィルムの上に並べられたプ
ローブ針の上からタブ基板を重ね合わせることより、プ
ローブ針の接続端とタブ基板に形成された配線とを電気
的に接触させることができる。この接触をより確実に固
定的にするために、例えばハンダを用いてハンダ付けを
するものであってもよいし、異方性導電膜のような接続
媒体を用いて接続する。上記ハンダ付けは、例えばタブ
基板に形成される配線手段の接続部とプローブ針の接続
端にハンダ層を形成しておいて、上記のように重ね合わ
せた状態で加熱処理することにより比較的簡単に行うこ
とができる。このとき、フィルムベース上のプローブ針
が配列される部分以外の表面に、プローブ針の直径(高
さ)より若干薄いスペーサを設けるようにしてもよい。
この実施例では、このスペーサとして、後述するような
シリコンゴムが用いられる。上記のように、プローブ針
は、タブ基板とフィルムにより上下から挟まれて固定さ
れる。このように信号伝送経路を構成するタブ基板、半
導体チップの電極への接触を行うプローブ針及びその先
端の位置合わせを行うフィルムが積層構造に一体化され
る。
[0008] By overlapping the tab substrate from above the probe needles arranged on the film as described above, the connection end of the probe needle and the wiring formed on the tab substrate can be brought into electrical contact. . In order to more reliably fix this contact, soldering may be performed using, for example, solder, or connection may be performed using a connection medium such as an anisotropic conductive film. The above soldering is relatively simple, for example, by forming a solder layer at the connection portion of the wiring means formed on the tab substrate and the connection end of the probe needle, and performing heat treatment in the state of being overlapped as described above. Can be done. At this time, a spacer slightly thinner than the diameter (height) of the probe needle may be provided on the surface of the film base other than the portion where the probe needles are arranged.
In this embodiment, silicon rubber as described later is used as the spacer. As described above, the probe needle is fixed by being sandwiched from above and below by the tab substrate and the film. As described above, the tab substrate forming the signal transmission path, the probe needle for making contact with the electrode of the semiconductor chip, and the film for aligning the tip of the probe are integrated into a laminated structure.

【0009】方形からなる半導体チップ(半導体デバイ
ス)の4つの辺に対応してそれぞれ電極が設けられる場
合には、4つの辺にそれぞれ設けられる電極に対応し
て、4つからなる積層構造のプローブが形成される。
In the case where electrodes are provided corresponding to four sides of a semiconductor chip (semiconductor device) having a square shape, four probes having a laminated structure corresponding to the electrodes provided on the four sides are provided. Is formed.

【0010】上記積層構造にされたプローブは、その先
端部分にバネ性を持たせるために弾性体としてのシリコ
ンゴムを介してプローブ取付体の下面に取付けられる。
このプローブ取付体の下面は、半導体チップの面に対し
て角度を持つようにテーパー状又は錐状にされる。そし
て、上記積層構造からなるプローブの先端部分には、シ
リコンゴムが設けられる。上記の積層構造のプローブの
プローブ取付体への取り付けは、クランピングプレート
により行われる。このクランピングプレートは、フィル
ムの下面から支えてプローブ取付体の支持面に押し付け
るように固定する。即ち、クランピングプレートは、プ
ローブ針の軸と直角な方向での断面が、凹状になってお
り、その底面で上記積層構造のプローブを支え、両方の
側面にプローブ取付体を挟むようにしてネジ止めされて
いる。これにより、半導体チップや半導体デバイスへの
繰り返し圧着に対して、適度の強度を以て上記のような
柔軟性を持つフィルムやフレキシブル配線基板及びプロ
ーブ針からなる積層構造を維持できる。以上のような積
層構造のプローブとそれをシリコンゴムのような弾性体
を介して取付けられるプローブ取付体とにより半導体チ
ップ又は半導体デバイスの1つの辺に設けられる複数の
電極に対応したプローブアッセンブリが構成される。
The probe having the above-mentioned laminated structure is mounted on the lower surface of the probe mounting body via silicon rubber as an elastic body in order to impart a spring property to the tip portion.
The lower surface of the probe mounting body is tapered or cone-shaped so as to have an angle with respect to the surface of the semiconductor chip. A silicon rubber is provided at the tip of the probe having the above-mentioned laminated structure. The mounting of the probe having the above-mentioned laminated structure to the probe mounting body is performed by a clamping plate. The clamping plate is fixed so as to be supported by the lower surface of the film and pressed against the support surface of the probe mounting body. In other words, the clamping plate has a concave cross section in a direction perpendicular to the axis of the probe needle, supports the probe of the laminated structure on its bottom surface, and is screwed on both sides so as to sandwich the probe mounting body. ing. This makes it possible to maintain a laminated structure composed of a film, a flexible wiring board, and probe needles having the above-described flexibility with appropriate strength against repeated pressure bonding to a semiconductor chip or a semiconductor device. A probe assembly corresponding to a plurality of electrodes provided on one side of a semiconductor chip or a semiconductor device is constituted by a probe having the above-mentioned laminated structure and a probe attaching body attached to the probe via an elastic body such as silicon rubber. Is done.

【0011】特に制限されないが、タブ基板に形成され
る配線は、良好な信号伝達を行うようにするため、同図
では省略されているが各信号伝送路としての配線間には
シールド線が設けられる。先端部において配線層が密集
することによって上記シールド線を形成するスペースが
不足するようなら、その部分を除いてシールド線が設け
られる。半導体チップに電源電圧や接地電位を与える電
源線は、上記タブ基板の反対側に太い配線によりプロー
ブ針の接続端付近まで導き、そこからスルーホールを介
してプローブ針に接続される配線層と接続するものであ
ってもよい。このようにすることによって、電源インピ
ーダンスを小さくすることができる。あるいは、タブ基
板は、プローブとの接続部分から扇状に広がりながらボ
ード側に延びるものであってもよい。このようにすれ
ば、配線の間隔が広くできるから上記のようなシールド
線を形成する実装スぺースを確保することができる。
Although not particularly limited, wires formed on the tab substrate are omitted in FIG. 1 in order to perform good signal transmission, but shield wires are provided between wires as signal transmission lines. Can be If the space for forming the shield line becomes insufficient due to the denseness of the wiring layers at the leading end, the shield line is provided except for that part. A power supply line for applying a power supply voltage or a ground potential to the semiconductor chip is guided to the vicinity of the connection end of the probe needle by a thick wiring on the opposite side of the tab substrate, and is connected to a wiring layer connected to the probe needle through a through hole therefrom. May be used. By doing so, the power supply impedance can be reduced. Alternatively, the tab substrate may extend toward the board while spreading in a fan shape from the connection portion with the probe. With this configuration, the space between the wirings can be widened, so that a mounting space for forming the above-described shielded wire can be secured.

【0012】上記プローブアッセンブリは、プリント配
線基板からなるボードの中央部に設けられる開口に沿っ
て設けられたリングプレートに取付けられる。このリン
グプレートへの取付けは、取付けネジにより行われ、押
しネジによってプローブ針先端の微小な位置調整が行わ
れる。1つの半導体チップの2以上の複数の辺に対応し
て設けられた複数のプローブ組み立て体の相対的な位置
を正しく設定するために上記押しネジが使用される。す
なわち、1の辺の電極に対応したプローブ針の先端は、
上記フィルムの針穴により正しく位置合わせされる。し
かし、複数の辺に対応した個々の針先の相対的な位置合
わせを行わないと、1つの半導体チップの全電極に対し
て同時に電気的接触を行うことができないからである。
The probe assembly is mounted on a ring plate provided along an opening provided at the center of a board made of a printed wiring board. The attachment to the ring plate is performed by an attachment screw, and the tip of the probe needle is finely adjusted by a push screw. The set screw is used to correctly set the relative positions of a plurality of probe assemblies provided corresponding to two or more sides of one semiconductor chip. That is, the tip of the probe needle corresponding to the electrode on one side is
Correct alignment is achieved by the needle holes in the film. However, unless the relative positions of the individual needle tips corresponding to the plurality of sides are performed, electrical contact cannot be made to all the electrodes of one semiconductor chip at the same time.

【0013】針先の水平方向の微調整は、取付けネジを
軽く緩めて後に、図6を参照して後述するように全体で
4本からなる押しネジの高さにより針尖端の高さを調整
する。取付けネジに対してX軸とY軸方向に楕円状の穴
が設けられ、この穴に偏心カム付のツマミが設けられ、
これらのツマミを操作することにより、上記Y軸又はX
軸に沿って微調整しながら取り付けネジを締める。以上
の操作を4つのプローブアッセンブリに対して行うこと
により、1つの半導体チップの電極にそれぞれ位置合わ
せされたプローブ針を得ることができる。
The fine adjustment of the needle point in the horizontal direction is performed by lightly loosening the mounting screw and then adjusting the height of the needle tip by the height of a total of four push screws as described later with reference to FIG. I do. An elliptical hole is provided in the X-axis and Y-axis directions for the mounting screw, and a knob with an eccentric cam is provided in this hole.
By operating these knobs, the Y axis or X
Tighten the mounting screws while making fine adjustments along the axis. By performing the above operation on the four probe assemblies, it is possible to obtain the probe needles respectively aligned with the electrodes of one semiconductor chip.

【0014】図3には、この発明に係るプローブボード
の下面図が示され、図4には中央部の拡大図が示されて
いる。同図においては、円形のプローブボードのうち左
右の部分は、図示された上下の部分と同様ないし類似で
あるので省略されている。針穴は、プローブ針の延長方
向に沿って縦長に形成され、針先が半導体チップヘ接触
するとき、その針の食い込み量に対応して尖端部分が、
その前方に向かって微小距離だけ電極面上を滑って移動
するのを阻害しないようにされる。このような針尖端の
移動により、その尖端と測定すべきICの電極面とが所
定の接触圧を持ちながら擦られて移動するという動作に
よって、半導体チップの電極表面に形成された酸化膜や
付着したゴミが除去できる。このような接触動作によっ
て安定的に良好な電気的接触を得ることができるものと
なる。
FIG. 3 is a bottom view of the probe board according to the present invention, and FIG. 4 is an enlarged view of a central portion. In the figure, the left and right portions of the circular probe board are omitted because they are similar or similar to the upper and lower portions shown. The needle hole is formed vertically long along the extension direction of the probe needle, and when the needle tip comes into contact with the semiconductor chip, the tip portion corresponds to the bite amount of the needle,
It is made so as not to hinder sliding movement on the electrode surface by a very small distance toward the front. The movement of the tip of the needle causes the tip and the electrode surface of the IC to be measured to be rubbed and moved while having a predetermined contact pressure. Waste can be removed. By such a contact operation, a good electrical contact can be stably obtained.

【0015】上記のような針穴には、針先部分に対して
遊びが設けられるから針を針穴にセットするときには、
針穴の手前側で曲げられた先端部分の位置を固定するよ
うに行えばよい。同図において、プローブ取付体の左右
に設けられる取付けネジは、前記凹状のクランピングプ
レートを取り付けるためのものである。図3において、
タブ基板に設けられた配線パターンの他端側は、ボード
に設けられた配線パターンの接続端とハンダ等により接
続される。ボードに設けられた配線手段の他端側は、円
形のスルーホールで終端しており、ここにはコネタクピ
ンが設けられる。タブ基板はボード側に延びるときに扇
状に広がるようにすれば、前記のようなシールド線の確
保や、ボードに設けられる接続端のピッチを広くするこ
とができる。ボードに設けられるコネタクピンは、従来
のタングステン針を放射状に固定したプローブボードと
同じである。すなわち、この実施例のプローブボード
は、上記コネタタピンを介して親(マザー)基板に取り
付けられる、いわゆるプラグインタイプのものとされ
る。
The needle hole as described above is provided with play with respect to the needle tip, so when setting the needle in the needle hole,
What is necessary is just to fix the position of the front-end | tip part bent before the needle hole. In the figure, mounting screws provided on the left and right sides of the probe mounting body are for mounting the concave clamping plate. In FIG.
The other end of the wiring pattern provided on the tab substrate is connected to the connection end of the wiring pattern provided on the board by solder or the like. The other end of the wiring means provided on the board terminates in a circular through hole, where a connecting pin is provided. If the tab substrate is made to spread in a fan shape when extending to the board side, it is possible to secure the above-described shielded wires and to increase the pitch of the connection ends provided on the board. The connector pins provided on the board are the same as those of a conventional probe board in which tungsten needles are fixed radially. That is, the probe board of this embodiment is of a so-called plug-in type which is attached to the mother board via the connector pins.

【0016】図5には、上記フィルムに設けられる針穴
の他の位置実施例の平面図が示されている。針穴は、完
全にそれぞれが独立した長丸形である必要はなく、針が
半導体チップの電極に接触する際、その尖端部分の微小
移動量をカバーするような構成であればよい。それ故、
同図のように針穴は、針尖端部分が櫛状の溝が連結さり
ような構成としてもよいし、フィルムベースの針先に対
応した端部が櫛状の溝を設けて、それを実質的な針穴と
して構成するものであってもよい。
FIG. 5 is a plan view showing another embodiment of the needle holes provided in the film. The needle holes do not need to be completely independent of each other in the shape of a long circle, and may have any configuration as long as the needle contacts the electrode of the semiconductor chip and covers the minute movement amount of the tip portion. Therefore,
As shown in the figure, the needle hole may be configured such that a comb-shaped groove is connected at the needle tip, or a comb-shaped groove is provided at the end corresponding to the needle point of the film base, and the groove is substantially formed. It may be configured as a simple needle hole.

【0017】図6には、この発明に係るプローブボード
の下面図が示されている。同図においては、円形のプロ
ーブボードのうち左右の部分は、図示された上下の部分
と同様ないし類似であるので省略されている。半導体チ
ップの4つの辺に対応した電極への電気的な接続を行う
前記のような4個のプローブアッセンブリがリングプレ
ート上に取付けられる。この取付けは、取付けネジによ
り行われる。この取付けネジを挟んで配列方向に一方向
(X)とそれに直角方向(Y方向)に楕円形の穴が設け
られており、前記のような偏心カム等によりX,Y方向
の微調整が行われる。また、上記取付けネジを中心とし
て、4つの押しネジが設けられ、針尖端の水平方向の微
調整に用いられる。
FIG. 6 is a bottom view of the probe board according to the present invention. In the figure, the left and right portions of the circular probe board are omitted because they are similar or similar to the upper and lower portions shown. Four probe assemblies as described above for making electrical connections to the electrodes corresponding to the four sides of the semiconductor chip are mounted on the ring plate. This mounting is performed by mounting screws. An elliptical hole is provided in one direction (X) in the arrangement direction and a direction perpendicular thereto (Y direction) with the mounting screw interposed therebetween, and fine adjustment in the X and Y directions is performed by the eccentric cam or the like as described above. Will be In addition, four push screws are provided around the mounting screw, and are used for fine adjustment of the needle tip in the horizontal direction.

【0018】約1Mビット以下の記憶容量を持つダイナ
ミック型RAMの半導体チップのように、長方形からな
る半導体チップの対向する短辺に対してのみ電極が設け
られるような半導体チップの対しては、それに対応して
2つのプローブ組み立て体がリングプレートに取付けら
れる。この場合、上記電極が設けられる短い辺が一直線
状になるように並んで配置される2つ以上の半導体チッ
プを1つの半導体チップとみなして、1直線上に複数の
半導体チップにまたがって並ぶ電極に対して1つの積層
構造のプローブを形成し、それをプローブ取付体に取り
付けて1つのプローブアッセンブリを構成するものであ
ってもよい。この場合には、複数の半導体チップに対し
て同時に電気的接触して同時に動作試験を行うことがで
きるから、半導体チップのテスト時間を短くすることが
できる。
For a semiconductor chip in which electrodes are provided only on opposite short sides of a rectangular semiconductor chip, such as a semiconductor chip of a dynamic RAM having a storage capacity of about 1 Mbit or less, Correspondingly, two probe assemblies are mounted on the ring plate. In this case, two or more semiconductor chips arranged side by side such that the short sides on which the electrodes are provided are linear are regarded as one semiconductor chip, and the electrodes arranged over a plurality of semiconductor chips on one straight line , A single-layered probe may be formed and attached to a probe mounting body to form a single probe assembly. In this case, since a plurality of semiconductor chips can be simultaneously electrically contacted and an operation test can be performed at the same time, the test time of the semiconductor chips can be shortened.

【0019】上記リングプレートは、円形である必要な
く、配線基板からなるボードの中央部に半導体チップの
形状に対応した方形の開口を設けて、その開口に対応し
た方形のリングプレートを設けるようにするものであっ
てもよい。上記のような開口は、プローブ針の尖端と、
測定される半導体チップの電極との針合わせのときに、
上記開口を通して針先部分とそれに対応した電極パター
ンを撮像装置により撮影して、その画像処理を行って自
動位置合わせに用いられる。また、顕微鏡等により開口
部分を通して針先と半導体チップの表面を観察し、マニ
ュアル操作により最初の半導体チップへの針合わせを行
うために用いられる。
The ring plate does not need to be circular, and a rectangular opening corresponding to the shape of the semiconductor chip is provided at the center of the board made of the wiring board, and a rectangular ring plate corresponding to the opening is provided. May be used. The opening as described above, the tip of the probe needle,
When aligning the needle with the electrode of the semiconductor chip to be measured,
A needle tip portion and an electrode pattern corresponding to the tip portion are photographed by the imaging device through the opening, and the image is processed to be used for automatic positioning. It is also used for observing the tip of the needle and the surface of the semiconductor chip through an opening with a microscope or the like, and manually adjusting the needle to the first semiconductor chip.

【0020】上記の実施例から得られる作用効果は、下
記の通りである。すなわち、 (1) フレキシブル配線基板に半導体チップ又は半導
体デバイスの1つの辺に設けられた電極に対応した配線
手段を形成してそれに接続端側が電気的に接続され、先
端部分が測定すべき電極に合わせて折り曲げられたプロ
ーブ針を設け、このフレキシブル配線基板とともにプロ
ーブ針を挟むようにしたフィルムにプローブ針の折り曲
げられた部分が挿入される針穴を設け、これらの積層構
造体を上記プローブ針の先端にバネ性を持たせるための
弾性体を介在させてプローブ取付体の下面に対してクラ
ンプングプレートにより下面側から押し付けるように取
り付けてプローブアッセンブリを構成し、半導体チップ
の1ないし複数の辺の電極にそれぞれ対応して設けられ
る1ないし複数のプローブアッセンブリを配線基板に取
り付ける。この構成では、フィルムの針穴に折り曲げら
れたプローブ針の先端を挿入して、フレキシブル配線基
板とフィルムにより積層構造にしてプローブアッセンブ
リに取り付ければよいから組み立てが簡単になり、針の
尖端により電極への安定で良好な接触が行われるととも
に信号伝送経路の大半がフレキシブル配線基板に形成さ
れた配線手段を用いることができるから信号伝達特性を
改善できるという効果が得られる。
The functions and effects obtained from the above embodiment are as follows. (1) A wiring means corresponding to an electrode provided on one side of a semiconductor chip or a semiconductor device is formed on a flexible wiring board, a connection end side thereof is electrically connected to the wiring means, and a tip end portion is formed on an electrode to be measured. A probe needle bent together is provided, and a needle hole for inserting the bent portion of the probe needle is provided in a film which sandwiches the probe needle together with the flexible wiring board. A probe assembly is formed by attaching an elastic body for imparting a spring property to the tip and pressing the lower surface of the probe mounting body against the lower surface of the probe mounting body from the lower surface side to form a probe assembly. Attach one or more probe assemblies corresponding to the electrodes to the wiring board . In this configuration, the tip of the bent probe needle is inserted into the needle hole of the film, and it is easy to assemble because it can be attached to the probe assembly in a laminated structure with the flexible wiring board and the film, and the tip of the needle connects to the electrode. In this case, stable and good contact can be performed, and most of the signal transmission paths can use wiring means formed on the flexible wiring board, so that the effect of improving signal transmission characteristics can be obtained.

【0021】(2) プローブ針は、それ自体で接触圧
を決定するバネ性を持たなくてよく、タブ基板とフィル
ムより挟まれて固定されるから極細い線材を用いること
ができる。これにより、従来のプローブ針のように先細
りのテーパーを形成する必要がなく、プローブ針の加工
が簡単になるとともに多数の針を高密度に配列すること
ができるという効果が得られる。 (3) プローブとしてシリコンゴムのような弾性体を
利用するものであることと、積層構造にされているから
全体の針圧が平均化されて均一にできるという効果が得
られる。ちなみに、従来のタングステン等のようなプロ
ーブ針を用いるものにあっては、個々のプローブ針の太
さのバラツキに影響されて針圧にバラツキが生じる。 (4) 半導体チップは、それ自体が全体として圧電素
子であり、チップにかかる機械的圧力が不均一になると
ピエゾ効果によって素子特性が変化し、信頼性の高い特
性試験結果が得られない。したがって、上記(3)によ
り、信頼性の高い試験結果を得ることができるとうい効
果が得られる。 (5) 上記(1)により、組み立て工程が簡略化でき
るから、製造コストを低減できるという効果が得られ
る。
(2) The probe needle does not need to have a spring property to determine the contact pressure by itself, and is fixed by being sandwiched between the tab substrate and the film, so that an extremely thin wire can be used. Accordingly, there is no need to form a tapered taper unlike the conventional probe needle, and the effect of simplifying the processing of the probe needle and arranging a large number of needles at a high density can be obtained. (3) The use of an elastic body such as silicon rubber as the probe and the laminated structure have the effect that the total needle pressure can be averaged and uniformized. Incidentally, in the conventional probe using a probe needle such as tungsten or the like, the needle pressure varies due to the variation in the thickness of each probe needle. (4) The semiconductor chip itself is a piezoelectric element as a whole, and if the mechanical pressure applied to the chip becomes uneven, the element characteristics change due to the piezo effect, and a highly reliable characteristic test result cannot be obtained. Therefore, according to the above (3), an effect is obtained that a highly reliable test result can be obtained. (5) According to the above (1), since the assembling process can be simplified, the effect of reducing the manufacturing cost can be obtained.

【0022】以上本発明者よりなされた発明を実施例に
基づき具体的に説明したが、本願発明は前記実施例に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種
々変更可能であることはいうまでもない。例えば、ま
た、プローブは、先端部分が測定すべき電極に合わせて
取付けられたプローブと、その先端部分がフィルムのガ
イド部分に挿入される構成のものであれば何であっても
よい。例えば、タブ基板の配線からプローブが直線的に
半導体チップ又は半導体デバイスの電極の表面に向かう
よう構成されてもよい。タブ基板(又はフレキシブル配
線基板)に設けられる配線は、フィルムベースを誘電体
として用い、その一方の面側に前記のような配線とプロ
ーブとして作用する導体を形成し、その他方の面側全体
に導体を形成するという公知のストリップ線路(strip
line)を用いるものであってもよい。このようなストリ
ップ線路においては、極めて高い周波数では、わずかな
がら基板表面に表面波を誘起し、進行方向に電磁界成分
を持つ。このようなことからストリップ線路を伝播する
信号を準TEM(quasi-TEM)波とよぶことが多い。
そして、このタブ基板の他端側を前記実施例のようにボ
ードに形成された配線手段に接続することなく、直接コ
ネタクに接続してICテスター等と接続するケーブル等
に接続するものであってもよい。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiment, the invention of the present application is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention. Needless to say. For example, the probe may be of any type as long as it has a configuration in which the tip portion is attached to the electrode to be measured and the tip portion is inserted into the guide portion of the film. For example, the probe may be configured so as to linearly extend from the wiring of the tab substrate to the surface of the electrode of the semiconductor chip or the semiconductor device. The wiring provided on the tab substrate (or the flexible wiring substrate) uses a film base as a dielectric, forms the above-described wiring and a conductor acting as a probe on one surface side, and covers the entire other surface side. The known stripline that forms a conductor
line). In such a strip line, at an extremely high frequency, a surface wave is slightly induced on the substrate surface and has an electromagnetic field component in the traveling direction. For this reason, a signal propagating through a strip line is often called a quasi-TEM (quasi-TEM) wave.
The other end of the tab substrate is connected directly to a connector and connected to a cable or the like connected to an IC tester or the like without being connected to the wiring means formed on the board as in the above embodiment. Is also good.

【0023】前記積層構造からなるプローブに取付けら
れたプローブ針にバネ性を持たせるための弾性体は、シ
リコンゴムの他、フィルムベース又はタブ基板にそって
板バネを組み込むもの等のように種々の実施形態を採る
ことができる。この発明は、半導体ウェハ上に形成され
た半導体チップの電気的測定等の他、同様な多数の電極
を持つ小型電子部品への電気的接続を得るプローブボー
ドとして広く利用することができる。
The elastic body for imparting a spring property to the probe needle attached to the probe having the above-mentioned laminated structure is not limited to silicon rubber, and various elastic bodies such as those incorporating a leaf spring along a film base or a tab substrate are used. The following embodiment can be adopted. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely used as a probe board for obtaining electrical connection to a small electronic component having a large number of similar electrodes, in addition to electrical measurement of a semiconductor chip formed on a semiconductor wafer.

【0024】[0024]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、フレキシブル配線基板に半
導体チップの1つの辺に設けられた電極に対応した配線
手段を形成してそれに接続端側が電気的に接続され、先
端部分が測定すべき電極に合わせて折り曲げられたプロ
ーブ針を設け、このフレキシブル配線基板とともにプロ
ーブ針を挟むようにしたフィルムにプローブ針の折り曲
げられた部分が挿入される針穴を設け、これらの積層構
造体を上記プローブ針の先端にバネ性を持たせるための
弾性体を介在させてプローブ取付体の下面に対してクラ
ンプングプレートにより下面側から押し付けるように取
り付けてプローブアッセンブリを構成し、半導体チップ
の1ないし複数の辺の電極にそれぞれ対応して設けられ
る1ないし複数のプローブアッセンブリを配線基板に取
り付ける。この構成では、フィルムの針穴に折り曲げら
れたプローブ針の先端を挿入して、フレキシブル配線基
板とフィルムにより積層構造にしてプローブ取付体に取
り付ければよいから組み立てが簡単になり、針の尖端に
より電極への安定で良好な接触が行われるとともに信号
伝送経路の大半がフレキシブル配線基板に形成された配
線手段を用いることができるから信号伝達特性を改善で
きる。
The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, a probe in which wiring means corresponding to an electrode provided on one side of a semiconductor chip is formed on a flexible wiring board, a connection end side thereof is electrically connected thereto, and a tip portion is bent to fit an electrode to be measured. A needle is provided, and a needle hole for inserting a bent portion of the probe needle is provided in a film which sandwiches the probe needle together with the flexible wiring board, and these laminated structures have a spring property at the tip of the probe needle. A probe assembly is formed by attaching an elastic body to the probe mounting body so as to be pressed against the lower surface of the probe mounting body from the lower surface side by interposing an elastic body, and corresponding to electrodes on one or a plurality of sides of the semiconductor chip. One or more provided probe assemblies are attached to the wiring board. In this configuration, the tip of the bent probe needle is inserted into the needle hole of the film, and a laminated structure is formed by the flexible wiring board and the film. The signal transmission characteristics can be improved because stable and good contact is made with the wiring means, and most of the signal transmission paths can use wiring means formed on the flexible wiring substrate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明に係るプローブボードの一実施例を示
す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of a probe board according to the present invention.

【図2】図1の要部を拡大した断面図である。FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part of FIG.

【図3】この発明に係るプローブボードの一実施例を示
す下面図である。
FIG. 3 is a bottom view showing one embodiment of the probe board according to the present invention.

【図4】図3の中央部の拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of a central portion of FIG.

【図5】フィルムに設けられる針穴の他の一実施例を示
す平面図である。
FIG. 5 is a plan view showing another embodiment of the needle holes provided in the film.

【図6】この発明に係るプローブボードの一実施例を示
す上面図である。
FIG. 6 is a top view showing one embodiment of the probe board according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体デバイスの1つの辺に設けられた
電極に対応して配線手段が形成されたフレキシブル配線
基板と、上記配線手段に接続端側が電気的に接続され、
先端部分が測定すべき電極に合わせて取付けられたプロ
ーブと、上記フレキシブル配線基板とともにプローブを
挟むように設けられ、上記プローブが挿入されるガイド
部分が設けられフィルムと、上記プローブの先端にバ
ネ性を持たせるための弾性体を介して上記のような積層
構造からなるフレキシブル配線基板、プローブ及びフィ
ルムが取付けられるプローブ取付体と、上記積層構造か
らなるフレキシブル配線基板、プローブ及びフィルムを
下面側からプローブアッセンブリの下面に押し付けるよ
うに取り付けるクランピングプレートとからなるプロー
ブアッセンブリと、半導体デバイスの1ないし複数の辺
の電極にそれぞれ対応して設けられる1ないし複数のプ
ローブアッセンブリが取付けられる配線基板とを含むこ
とを特徴とするプローブボード。
1. A flexible wiring board on which wiring means is formed corresponding to an electrode provided on one side of a semiconductor device, and a connection end side is electrically connected to the wiring means,
A probe having a tip attached to the electrode to be measured, a film provided with the flexible wiring board so as to sandwich the probe, and a guide portion into which the probe is inserted; and a spring at the tip of the probe. The flexible wiring board having the above-mentioned laminated structure, the probe mounting body to which the probe and the film are attached via the elastic body for imparting the property, and the flexible wiring board, the probe and the film having the above-mentioned laminated structure, from the lower side. A probe assembly including a clamping plate that is mounted so as to be pressed against the lower surface of the probe assembly; and a wiring board to which one or a plurality of probe assemblies provided corresponding to electrodes on one or a plurality of sides of the semiconductor device are mounted. A program characterized by Bubodo.
【請求項2】 上記1ないし複数のプローブアッセンブ
リは、上記配線基板の開口部分に設けられたリングプレ
ートに対して位置合わせ用のネジにより共通に取付けら
れ、フレキシブル配線基板の他端側は配線基板に設けら
れた配線手段の接続端に接続されるものであることを特
徴とする請求項1のプローブボード。
2. The method according to claim 1, wherein the one or more probe assemblies are commonly attached to a ring plate provided at an opening portion of the wiring board by positioning screws, and the other end of the flexible wiring board is connected to the wiring board. 2. The probe board according to claim 1, wherein the probe board is connected to a connection end of a wiring means provided in the probe board.
【請求項3】 ローブが設けられる部分を除いたフレ
キシブル配線基板とフィルムの間にシリコンゴム製のス
ペーサが設けられていることを特徴とする請求項1又は
請求項2のプローブボード。
3. A silicone rubber scan between the flexible wiring board and the film except the portion where the probe is provided
3. The probe board according to claim 1, further comprising a pacer .
【請求項4】 上記フィルムに設けられるプローブガイ
ド部分は、プローブの配列方向に沿った長丸又は櫛状に
されるものであることを特徴とする請求項1、請求項2
又は請求項3のプローブボード。
4. The probe guide portion provided on the film is formed in a long circle or a comb shape along the direction in which probes are arranged.
Or the probe board of claim 3.
【請求項5】 上記フレキシブル配線基板の配線手段は
マイクロストリップラインを構成するよう形成されるも
のであることを特徴とする請求項1、請求項2、請求項
3又は請求項4のプローブボード。
5. The probe board according to claim 1, wherein the wiring means of the flexible wiring board is formed to constitute a microstrip line.
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