JP3237851U - 検出装置及び折れ曲がり防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ウエハテストやＩＣテストに使用可能な検出装置および折れ曲がり防止装置を提供する。
【解決手段】検出装置は、プローブカード回路基板１と、少なくとも１つのプローブと、折れ曲がり防止装置３とを含む。プローブカード回路基板は、第１の基板面と、その反対面である第２の基板面１２とを有する。少なくとも１つのプローブは、第１の基板面に取り付けられている。折れ曲がり防止装置は、折れ曲がり防止フレーム３１、少なくとも１つのセンサ３２、処理回路３３、および送信部３４を含む。折れ曲がり防止フレームは、プローブカード回路基板の第２の基板面に取り付けられており、少なくとも１つのセンサは、折れ曲がり防止フレームまたはプローブカード回路基板上に配置されている。処理回路は、折れ曲がり防止フレームの内部に配置されている。送信部は、折れ曲がり防止フレームに搭載され、処理回路に電気的に接続されている。
【選択図】図２

Description

本考案は、検出装置および折れ曲がり防止装置に関するものであり、特に、ウエハテストやＩＣテストに使用可能な検出装置および折れ曲がり防止装置に関するものである。

従来のウエハテストや半導体テストでは、ウエハテストボードやプローブカードなどのテストツールを用いてテストを行うことが多い。テストの際にはテストツールに力を加える必要があるため、テストツールには機械的強度を向上させるためのスティフナーが取り付けられているのが一般的である。例えば、フレームのようなスティフナーをプローブカードに固定することで、プローブカードの機械的強度を向上させ、強制されることでプローブカードが変形しないようにすることができる。

昨今、半導体テスト条件の複雑さと精度への要求が高まり続けているため、測定対象物の測定信号以外に、測定環境や機器、治具の状態などのモニタリングが益々重要になっている。このようなテストのニーズを満たすためには、成熟しつつあるＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）技術を半導体テストやウエハテストに適用する必要性が明らかになってきている。

そのため、構造設計の改良をテスト工程の関連技術を適用し、テスト工程で発生する問題を軽減し、テストの効率を向上させる方法は、関連技術の重要な解決課題の１つとなっている。

本考案は、上記の技術的不備に対応して、従来のテストプロセスの問題を効果的に解決するために、２つの検出装置とその折れ曲がり防止装置を提供する。

一態様では、本考案は、プローブカード回路基板と、少なくとも１つのプローブと、折れ曲がり防止装置とを含む検出装置を提供する。プローブカード回路基板は、第１の基板面と、前記第１の基板面の反対面となる第２の基板面とを有する。少なくとも１つのプローブは、前記プローブカード回路基板の第１の基板面に取り付けられており、少なくとも１つのプローブは、プローブカード回路基板に電気的に接続されている。折れ曲がり防止装置は、折れ曲がり防止フレームと、少なくとも１つのセンサと、処理回路と、送信部とを含む。折れ曲がり防止フレームは、プローブカード回路基板の第２の基板面に取り付けられている。少なくとも１つのセンサは、折れ曲がり防止フレームまたはプローブカード回路基板上に配置されており、少なくとも１つのセンサは、検出装置が検出を行う際の環境データを検出するように構成されている。処理回路は、折れ曲がり防止フレームの内部に配置され、少なくとも１つのセンサに電気的に接続されており、処理回路は、環境データを処理して送信するように構成されている。送信部は、折れ曲がり防止フレームに取り付けられ、処理回路に電気的に接続されている。

別の態様では、本考案は、チップテスト回路基板と、少なくとも１つのチップテストプローブと、折れ曲がり防止装置とを含む検出装置を提供する。チップテスト回路基板は、第１の基板面と、前記第１の基板面の反対面となる第２の基板面とを有する。少なくとも１つのチップテストプローブは、チップテスト回路基板の第１の基板面に取り付けられており、少なくとも１つのチップテストプローブは、チップテスト回路基板に電気的に接続されている。折れ曲がり防止装置は、折れ曲がり防止フレームと、少なくとも１つのセンサと、処理回路と、送信部とを含む。折れ曲がり防止フレームは、チップテスト回路基板の第２の基板面に取り付けられている。少なくとも１つのセンサは、折れ曲がり防止フレームまたはチップテスト回路基板上に配置されており、少なくとも１つのセンサは、検出装置が検出を行う際の環境データを検出するように構成されている。処理回路は、折れ曲がり防止フレームの内部に配置され、少なくとも１つのセンサに電気的に接続されており、処理回路は、環境データを処理して送信するように構成されている。送信部は、折れ曲がり防止フレームに取り付けられ、処理回路に電気的に接続されている。

さらに別の態様では、本考案は、折れ曲がり防止フレームと、少なくとも１つのセンサと、処理回路と、送信部とを含む折れ曲がり防止装置を提供する。折れ曲がり防止フレームは、その端縁部に部分的に形成された複数の固定エッジを有する。少なくとも１つのセンサは、折れ曲がり防止フレーム上に配置されている。処理回路は、折れ曲がり防止フレームの内部に配置され、少なくとも１つのセンサに電気的に接続されている。送信部は、折れ曲がり防止フレームに取り付けられ、処理回路に電気的に接続されている。

そのため、本考案が提供する検出装置およびその折れ曲がり防止装置では、「折れ曲がり防止フレームは、その端縁部に形成された複数の固定エッジが含まれており、少なくとも１つのセンサは、折れ曲がり防止フレーム上に配置されている。処理回路は、折れ曲がり防止フレームの内部に配置され、少なくとも１つのセンサに電気的に接続されており、送信部は、折れ曲がり防止フレームに取り付けられ、処理回路に電気的に接続されている」ことにより、従来の折れ曲がり防止フレームに新たな機能を付与し、検出を行う際に、折れ曲がり防止フレームに配置された少なくとも１つのセンサを使用して、温度や圧力などの環境データを検出することができるようになった。このように、折れ曲がり防止フレームは、回路基板のプローブカードの機械的強度を強化し、データを収集するように機能する。

本考案の第１の実施形態による検出装置を示す側面模式図である。 本考案の第１の実施形態に係る検出装置を示す上面模式図である。 本考案の第１の実施形態による送信部を示す斜視模式図である。 本考案の第１の実施形態による折れ曲がり防止装置を示すブロック図である。 本考案の第２の実施形態に係る検出装置を示す側面模式図である。

考案の特徴及び技術内容がより一層分かるように、以下本考案に関する詳細な説明と添付図面を参照する。しかし、提供される添付図面は参考と説明のために提供するものに過ぎず、本考案の実用新案登録請求の範囲を制限するためのものではない。

下記より、具体的な実施例で本考案が開示する実施形態を説明する。当業者は本明細書の公開内容により本考案のメリット及び効果を理解し得る。本考案は他の異なる実施形態により実行又は応用できる。本明細書における各細節も様々な観点又は応用に基づいて、本考案の精神逸脱しない限りに、均等の変形と変更を行うことができる。また、本考案の図面は簡単で模式的に説明するためのものであり、実際的な寸法を示すものではない。以下の実施形態において、さらに本考案に係る技術事項を説明するが、公開された内容は本考案を限定するものではない。また、本明細書に用いられる「又は」という用語は、実際の状況に応じて、関連する項目中の何れか一つ又は複数の組合せを含み得る。

本考案で使用されている用語は、一般に当技術分野における通常の意味を有している。矛盾が生じた場合は、本考案に記載されている定義を含め、本考案が優先される。同じことを複数の方法で表現することができる。本考案で述べられている用語には、代替言語や同義語を使用することができ、本考案で用語が詳しく述べられているかどうかには特別な意味はない。１つまたは複数の同義語の説明は、他の同義語の使用を除外するものではない。任意の用語の例を含む本明細書の任意の場所での例の使用は、例示のみであり、決して本考案または任意の例示された用語の範囲および意味を限定するものではない。同様に、本考案は、本明細書で与えられる様々な実施形態に限定されない。「第１の」、「第２の」または「第３の」などの番号付け用は、様々な構成要素、信号などを説明するために使用することができるが、これは、１つの構成要素／信号を別の構成要素／信号から区別するためだけのものであり、構成要素、信号などに実質的な制限を課すことを意図しておらず、またそう解釈されるべきではない。
［第１の実施形態］

図１～図４では、本考案に係る第１の実施形態を示している。本実施形態で言及される図面および関連する数量や形状は、本考案の内容の理解を容易にするために本創造物の実施方法を具体的に説明することのみを目的としており、本考案の保護範囲を限定するものではないことに留意されたい。

本考案の第１の実施形態では、ウエハテストに使用される検出装置１００が提供され、検出装置１００は、プローブカード回路基板１と、少なくとも１つのプローブ２と、折れ曲がり防止装置３とを含む。簡潔にするために、検出装置１００の各構成要素の構造を順に説明し、検出装置１００の各構成要素の接続関係については、追って説明する。

なお、本実施形態では、折れ曲がり防止装置３は、プローブカード回路基板１および少なくとも１つのプローブ２とともに記載されている。しかし、本考案に示されていない他の実施形態では、折れ曲がり防止装置３は、独立して使用（例えば、販売）することもできるし、他の構成要素と協力して使用することもできることに留意されたい。

図１に示すように、本実施形態では、プローブカード回路基板１は、単層のプリント回路基板であり、プローブカード回路基板１は、その対向面に第１の基板面１１と第２の基板面１２を有している。第１の基板面１１には、複数の銅箔線（図示せず）が敷設されているが、本実施形態はこれに限定されない。例えば、本考案に示していない他の実施形態では、プローブカード回路基板１は、２層プリント回路基板や多層プリント回路基板であることも可能である。

なお、プローブカード回路基板１の構造的なデザインは、本考案では焦点ではないので、ここではこれ以上説明しないこととする。次に、少なくとも１つのプローブ２について説明する。

図１に示すように、少なくとも１つのプローブ２は、プローブカード回路基板１の第１の基板面１１に取り付けられており、少なくとも１つのプローブ２は、プローブカード回路基板１に電気的に接続されている。具体的に言えば、少なくとも１つのプローブ２は、プローブカード回路基板１から信号を直接送受信することができ、少なくとも１つのプローブ２がウェハをテストするとき、プローブカード回路基板１を介して受信した信号は分析のために検出装置１００に電気的に接続されたテストマシンに直接送信することができる。

上述したように、本実施形態では、プローブカード回路基板１と、少なくとも１つのプローブ２とが一体となって、ＭＥＭＳ型プローブカードであるプローブカードを形成しているが、本考案はこれに限定されるものではない。例えば、本考案に示されていない他の実施形態では、プローブカードは、カンチレバー型のプローブカードまたは垂直型のプローブカードとしてもよい。

なお、上記のプローブカードに関する説明はこれで終了し、次に折れ曲がり防止装置３について説明する。図２および図４に示すように、折れ曲がり防止装置３は、折れ曲がり防止フレーム３１と、少なくとも１つのセンサ３２と、処理回路３３と、送信部３４と、無線送信機３５とを含み、無線送信機３５は処理回路３３に電気的に接続されているが、本実施形態はこれに限定されない。例えば、本考案に示されていない他の実施形態では、無線送信機３５を備えていない曲折防止装置３も提供可能である。

以下では、まず、折れ曲がり防止装置３の各種構成要素、並びに、折れ曲がり防止装置３の各種構成要素の接続関係を順に説明する。

図２に示すように、折れ曲がり防止フレーム３１は、プローブカード回路基板１の第２の基板面１２に取り付けられており、折れ曲がり防止フレーム３１は、複数の第１の支持板３１１と、複数の第２の支持板３１２と、複数の中空部３１３と、複数の固定エッジ３１４とを含んでいる。

具体的には、第１の支持板３１１が第２の支持板３１２に接続され、第１の支持板３１１の各々の長さ方向が第２の支持板３１２の各々の長さ方向に垂直であり、第１の支持板３１１のうち互いに隣接する任意の２枚と、複数の第２の支持板３１２とが一緒になって中空部３１３を形成する。

なお、固定エッジ３１４は、プローブカード回路基板１のエッジに第２の支持板３１２と隣接するように形成されており、固定エッジ３１４を利用して、折れ曲がり防止フレーム３１のエッジの機械的強度を向上させることができる。以上で、折れ曲がり防止フレーム３１に関する説明を終了し、以下では、少なくとも１つのセンサ３２について説明する。

図２に示すように、少なくとも１つのセンサ３２は、折れ曲がり防止フレーム３１またはプローブカード回路基板１上に配置されており、少なくとも１つのセンサ３２は、検出装置１００が検出を行う際における検出装置１００の環境データを検出するように構成されている。なお、本実施形態では、少なくとも１つのセンサ３２は、折れ曲がり防止フレーム３１の外側に配置されていることが好ましいが、これに限定されない。例えば、本考案の他の実施形態では、少なくとも１つのセンサ３２は、折れ曲がり防止フレーム３１の内側に配置されたり、プローブカード回路基板１の第２の基板面１２に配置されたりしてもよい。

より具体的には、少なくとも１つのセンサ３２は、検出装置１００の任意の場所に配置されるように、実用上の要求に応じて調整することができる。すなわち、少なくとも１つのセンサ３２は、検出装置１００の動作に影響を与えないような任意の場所に配置することができる。

具体的には、本実施形態では、少なくとも１つのセンサ３２は温度センサであり、少なくとも１つのセンサ３２の数量は４個であるが、これに限定されるものではない。例えば、本考案に示されていない他の実施形態では、少なくとも１つのセンサ３２は、圧力センサや他の種類のセンサであってもよく、実用上の要求に応じて少なくとも１つのセンサ３２を調整することができる。以上で、少なくとも１つのセンサ３２に関する説明を終了し、以下では、処理回路３３および送信部３４について説明する。

図２～図４に示すように、送信部３４は、折れ曲がり防止フレーム３１に取り付けられており、処理回路３３は、折れ曲がり防止フレーム３１の内部に配置されている。送信部３４は処理回路３３に電気的に接続されており、処理回路３３は少なくとも１つのセンサ３２に電気的に接続されている。

本実施形態では、送信部３４は、折れ曲がり防止フレーム３１の角部に配置されていることが好ましい。従って、少なくとも１つのセンサ３２が環境データを生成すると、その環境データを処理回路３３で受信して処理するように構成される。

具体的に言えば、送信部３４は、スプリングコネクタ３４１と、スプリングコネクタ３４１に隣接する複数のガイドコネクタ３４２とを含み、スプリングコネクタ３４１は処理回路３３に電気的に接続されているが、本考案はこれに限定されない。例えば、本考案に示されていない他の実施形態において、送信部３４は、基板対基板コネクタと、基板対基板コネクタに接続されるリボンケーブルとを含み、基板対基板コネクタは処理回路３３に電気的に接続され、リボンケーブルが折れ曲がり防止フレーム３１に取り付けられていないものとすることができる。

なお、送信部３４は、外部検査機（図示せず）に電気的に接続されるように使用することができ、送信部３４は、処理回路３３によって処理された環境データを、さらなる分析および統合のために外部検査機に送信するようにしてもよい。
［第２の実施形態］

図５を参照すると、本考案の第２の実施形態は、本考案の第１の実施形態と同様である。簡潔にするために、本考案の第１の実施形態と第２の実施形態との間で同じ構成要素（例えば、プローブカード回路基板１）についての説明は省略し、以下の説明では、本考案の第１の実施形態と第２の実施形態との間で異なる特徴のみを考案する。しかし、前述の詳細は、例示的な目的でのみ考案されており、本考案の範囲を限定するものではない。

本実施形態と第１の実施形態との主な相違点は、第１の実施形態のプローブカード回路基板１と少なくとも１つのプローブ２が、それぞれチップテスト回路基板１ａと少なくとも１つのチップテストプローブ２ａに変更されている点である。具体的には、図５に示すように、チップテスト回路基板１ａは、第１の基板面１１と、その対向面となる第２の基板面１２とを有しており、少なくとも１つのチップテストプローブ２ａは、チップテスト回路基板１ａの第１の基板面１１に取り付けられている。また、少なくとも１つのチップテストプローブ２ａは、チップテスト回路基板１ａに電気的に接続されている。

具体的に言えば、少なくとも１つのチップテストプローブ２ａは、チップテスト回路基板１ａからの信号を直接送受信することができ、少なくとも１つのチップテストプローブ２ａがテストしているとき、チップテスト回路基板１ａを介して受信した信号は、分析のために検出装置１００に電気的に接続されているテストマシンに直接送信することができる。

以上のように、本実施形態では、チップテスト回路基板１ａと、少なくとも１つのチップテストプローブ２ａとが一体に形成されてＩＣテスト基板となっている。したがって、検出装置１００およびその折れ曲がり防止装置３は、検出装置が検出を行う際の環境データを検出するために使用することができる。さらに、プローブカード回路基板１（チップテスト回路基板１ａ）の機械的強度を向上させることができる。
［実施形態による有益な効果］

以上、本考案が提供する検出装置１００およびその折れ曲がり防止装置３では、「折れ曲がり防止フレーム３１が、その端縁部に形成された複数の固定エッジ３１４が含まれ、少なくとも１つのセンサ３２が折れ曲がり防止フレーム３１に配置されている」と、「処理回路３３は、折れ曲がり防止フレーム３１に配置され、少なくとも１つのセンサ３２に電気的に接続されている」と、「送信部３４は、折れ曲がり防止フレーム３１に取り付けられ、処理回路３３に電気的に接続されている」ことにより、検出を行う際に、折れ曲がり防止フレーム３１に配置されている少なくとも１つのセンサ３２を用いて、温度や圧力などの環境データを検出することができる新たな機能を従来の折れ曲がり防止フレームに与えることができる。さらに、折れ曲がり防止フレーム３１は、回路基板のプローブカード１の機械的強度を強化し、データを収集する機能を有することができる。

さらに、「送信部３４が、バネコネクタ３４１と、バネコネクタ３４１に隣接する複数のガイドコネクタ３４２とを含み、バネコネクタ３４１が処理回路に電気的に接続されている３３」ことにより、送信部３４を外部検査機に固定的に接続することができる。

さらに、「折れ曲がり防止装置３が、処理回路３３に電気的に接続された無線送信機３５をさらに含む」ことにより、送信部３４を介さずに、環境データを外部の検査機に送信することができる。

本考案の例示的な実施形態の上述の説明は、例示および説明の目的でのみ提示されており、網羅的であること、または考案された正確な形態に本考案を限定することを意図していない。上記の教示に照らして、多くの修正および変形が可能である。

以上に開示された内容は本考案の好ましい実施形態に過ぎず、これにより本考案の実用新案登録請求の範囲を制限するものではない。そのため、本考案の明細書及び添付図面の内容に基づき為された等価の技術変形は、全て本考案の実用新案登録請求の範囲に含まれるものとする。

１００：検出装置
１：プローブカード回路基板
１ａ： チップテスト回路基板
１１：第１の基板面
１２：第２の基板面
２：プローブ
２ａ：チップテストプローブ
３：折れ曲がり防止装置
３１：折れ曲がり防止フレーム
３１１：第１の支持板
３１２：第２の支持板
３１３：中空部
３１４：固定エッジ
３２：センサ
３３：処理回路
３４：送信部
３４１：スプリングコネクタ
３４２：ガイドコネクタ
３５：無線送信機

Claims (8)

1. 第１の基板面と、前記第１の基板面の反対面となる第２の基板面とを有するプローブカード回路基板と、
   前記第１の基板面に取り付けられて、前記プローブカード回路基板に電気的に接続される少なくとも１つのプローブと、
   折れ曲がり防止フレーム、少なくとも１つのセンサ、処理回路及び送信部を含む、折れ曲がり防止装置と、
   を具備する、検出装置であって
   前記折れ曲がり防止フレームは、前記プローブカード回路基板の前記第１の基板面に取り付けられ、
   前記少なくとも１つのセンサは、前記折れ曲がり防止フレームまたは回路基板上に配置され、前記検出装置が検出を行う際の環境データを検出するように構成され、
   前記処理回路は、前記折れ曲がり防止フレームの内部に配置され、前記少なくとも１つのセンサに電気的に接続され、前記環境データを処理及び送信するために用いられ、
   前記送信部は、前記折れ曲がり防止フレームに取り付けられ、前記処理回路に電気的に接続される、
   ことを特徴とする、検出装置。
2. 前記送信部は、スプリングコネクタと、前記スプリングコネクタの近くに配置された複数のガイドコネクタとを含み、前記スプリングコネクタは、前記処理回路に電気的に接続されている、請求項１に記載の検出装置。
3. 前記送信部は、基板対基板のコネクタと、前記基板対基板のコネクタに接続されたリボンケーブルとを含み、前記基板対基板のコネクタは前記処理回路に電気的に接続されると共に、前記リボンケーブルは前記折れ曲がり防止フレームに取り付けられていない、請求項１に記載の検出装置。
4. 前記折れ曲がり防止フレームは、複数の固定エッジをさらに有し、前記複数の固定エッジは、前記折れ曲がり防止フレームにおける前記第２の板面から相対的に離れている端縁部に形成される、請求項１に記載の検出装置。
5. 前記折れ曲がり防止装置は、前記処理回路に電気的に接続される無線送信機をさらに含む、請求項１に記載の検出装置。
6. 第１の基板面と、前記第１の基板面の反対面となる第２の基板面とを有するチップテスト回路基板と、
   前記第１の基板面に取り付けられて、前記チップテスト回路基板に電気的に接続される少なくとも１つのチップテストプローブと、
   折れ曲がり防止フレーム、少なくとも１つのセンサ、処理回路及び送信部を含む、折れ曲がり防止装置と、
   を具備する、検出装置であって
   前記折れ曲がり防止フレームは、前記チップテスト回路基板の前記第１の基板面に取り付けられ、
   前記少なくとも１つのセンサは、前記折れ曲がり防止フレームまたは回路基板上に配置され、前記検出装置が検出を行う際の環境データを検出するように構成され、
   前記処理回路は、前記折れ曲がり防止フレームの内部に配置され、前記少なくとも１つのセンサに電気的に接続され、前記環境データを処理及び送信するために用いられ、
   前記送信部は、前記折れ曲がり防止フレームに取り付けられ、前記処理回路に電気的に接続される、
   ことを特徴とする、検出装置。
7. 前記送信部は、スプリングコネクタと、前記スプリングコネクタの近くに配置された複数のガイドコネクタとを含み、前記スプリングコネクタは、前記処理回路に電気的に接続されている、請求項６に記載の検出装置。
8. 端縁部に複数の固定エッジが配置される、折れ曲がり防止フレームと、
   前記折れ曲がり防止フレームの内部に配置され、少なくとも１つのセンサに電気的に接続される、処理回路と、
   前記折れ曲がり防止フレームに取り付けられ、前記処理回路に電気的に接続される送信部と、
   を含む、
   ことを特徴とする、折れ曲がり防止装置。

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