JP3550225B2

JP3550225B2 - プローブカード

Info

Publication number: JP3550225B2
Application number: JP23786095A
Authority: JP
Inventors: 英博清藤; 陽一浦川
Original assignee: Micronics Japan Co Ltd
Current assignee: Micronics Japan Co Ltd
Priority date: 1995-08-24
Filing date: 1995-08-24
Publication date: 2004-08-04
Anticipated expiration: 2015-08-24
Also published as: JPH0964125A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、針押さえの構造に特徴のあるプローブカードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、一列に並んだ複数個（例えば８チップや１６チップ）のＩＣチップを同時に検査するための従来のプローブカードの平面図である。図６は図５の６−６線断面図であり、図７は図５のプローブカードの底面図である。図６において、多数のプローブ針１０の基端は配線基板１２の配線パターンに半田付け１３で固定されており、プローブ針１０の途中は針押さえ１４の底面に接着固定されている。針押さえ１４の底面は配線基板１２に対して傾斜しており、この傾斜した底面に接着剤２４によってプローブ針１０が接着固定されている。針押さえ１４は配線基板１２の開口部１６の内部に配置され、配線基板１２の下方に突き出している。針押さえ１４の上面には支持板１８が接着固定されている。針押さえ１４は直接には配線基板１２に固定されず、支持板１８を介して固定されている。図５の平面図に示すように、枠状の細長い支持板１８は、その長手方向両端部だけが配線基板１２にネジ止めされている。支持板１８の中央開口部を通してプローブ針１０の先端が見えており、支持板１８と開口部１６との隙間を通してもプローブ針１０の途中が見えている。
【０００３】
図７の底面図に示すように、配線基板１２の細長い長方形の開口部１６の内部には、開口部１６よりも周囲寸法の小さい細長い長方形の枠状の針押さえ１４が、その周囲と開口部１６との間にわずかな隙間をあけて配置されている。支持板１８は、針押さえ１４と幅が同じであるが、ネジ２２で固定するために針押さえ１４よりも長くなっている。針押さえ１４の底面の、互いに平行な１対の針固定部には、接着剤２４によってプローブ針１０の途中が固定されている。この例では、８個のＩＣチップ２６を同時に検査できるようにプローブ針１０が配列されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図８（Ａ）は、上述した従来のプローブカードを用いて、ウェーハ上のＩＣチップを高温状態で検査するときの正面断面図である。プローブカードの配線基板１２の外周部はプローバのホルダー２８に取り付けられる。ウェーハ３０はヒートチャック３２の上に保持されて高温に加熱される。このウェーハ３０上のＩＣチップの電極パッドにプローブ針１０を接触させてＩＣチップを検査する。
【０００５】
このような高温測定中に、ヒートチャック３２やウェーハ３０からの輻射熱や伝導熱を受けて、配線基板１２の下面側の温度は上面側よりも高くなる。したがって、図８（Ｂ）の矢印３４に示すように、配線基板１２が熱膨張によって下側に凸となるように変形する。このとき、針押さえ１４は下がることなくほぼ同じ高さを維持している。なぜならば、図７に示すように、針押さえ１４はその上に接着固定された支持板１８を介して開口部１６の長手方向両端付近だけで配線基板１２にネジ止めされているからであり、このネジ止め部分は、配線基板１２の中央部（下方への変位量が大きい）から遠ざかっている。
【０００６】
このように、プローブ針１０の基端は、下方に凸となるように変位した配線基板１２の比較的中央付近に固定され、一方で、プローブ針１０の途中は、ほぼ同じ高さを維持する針押さえ１４に固定されているので、配線基板１２が下がった分だけ、図８（Ｂ）に示すようにプローブ針１０が針押さえ１４を矢印３６のように内側に押す力が働く。その結果、図９の底面図に示すように、針押さえ１４の、１対の平行なプローブ針固定部分（接着剤２４の付いている部分）が内側に凸となるように変形する（なお、図９では変形量を誇張して描いてある）。その結果、この針押さえ１４に固定されたプローブ針１０が矢印３８に示すように内側に前進する。このような前進現象は、針押さえの長手方向中央部付近において特に顕著である。また、針押さえが長くなるほど（すなわち、同時に検査する一列のチップ数が多くなるほど）、この前進現象が顕著になる。プローブ針の先端がこのように前進してしまうと、プローブ針の針先とＩＣチップの電極パッドとの位置ずれが生じ、検査に悪影響を与える。
【０００７】
この発明は上述の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、一列に並んだ複数のチップを高温で同時に検査するためのプローブカードにおいて、針押さえの変形を防止することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明のプローブカードは、細長い針押さえにおいて、その長手方向に垂直な補強部を形成したことを特徴とするものである。すなわち、この発明のプローブカードは、多数のプローブ針の基端が配線基板に固定され、前記プローブ針の途中が針押さえに固定されているプローブカードにおいて、次の（イ）〜（ホ）の特徴を有するものである。（イ）前記配線基板の中央に細長い開口部が形成されている。（ロ）前記開口部の内部に細長い針押さえが配置されている。（ハ）前記開口部の長手方向の両端付近で、前記針押さえの長手方向両端部が前記配線基板に固定されている。（ニ）前記針押さえは、間隔をおいて互いに平行に配置された１対の細長い針固定部を備えている。（ホ）前記針押さえの長手方向の両端以外の箇所において、前記１対の針固定部の間に、針押さえの長手方向に垂直な方向に延びる一つ以上の補強部が形成されている。
【０００９】
このように補強部を形成すると、配線基板の熱膨張等に起因して針押さえが変形しようとしても、補強部に支えられて１対の平行な針固定部の間の距離が一定に保たれる。したがって、プローブ針の針先と電極パッドとの位置ずれが生じない。
【００１０】
針押さえを配線基板に固定するに当たっては、針押さえ自体の長手方向両端部を直接配線基板に固定してもよいし、針押さえに支持板を固定し、この支持板の長手方向両端部を配線基板に固定してもよい。すなわち、針押さえを配線基板に固定する箇所が針押さえの長手方向両端部であればよく、直接固定するか、別の支持部材を介して間接に固定するかは、どちらでもよい。
【００１１】
針押さえの１対の針固定部の間に形成した補強部は、少なくとも１本が必要であり、１本だけの場合には、針押さえの長手方向の中央部に設けるのが効果的である。補強部は複数本設けるのが好ましく、できれば等間隔に配置する。その場合、隣り合う補強部の間に配置されている一群のプローブ針が、被検査基板上の一つのＩＣチップに対応するようにするとよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明のプローブカードの一実施形態の底面図である。このプローブカードの基本的な構造は図５〜図７に示す従来のプローブカードと同じであり、異なっているところは、針押さえ４０に補強部４２が形成されていることである。それ以外の部品は従来例と同じであり、同じ部品については、図５から図７に示す従来例と同じ符号を付けて、その詳細な説明は省略する。
【００１３】
図１において、多数のプローブ針１０の基端は配線基板１２の配線パターンに半田付けで固定されており、プローブ針１０の途中は針押さえ４０の底面（互いに平行な１対の針固定部）に接着剤２４で接着固定されている。配線基板１２に形成された細長い長方形の開口部１６の内部には、開口部１６よりも周囲寸法の小さい細長い長方形の枠状の針押さえ４０が、その周囲と開口部１６との間にわずかな隙間をあけて配置されている。針押さえ４０の上面には支持板１８が接着固定されている。枠状の細長い支持板１８は、その長手方向両端部だけが配線基板１２にネジ止めされている。この例では、８個のＩＣチップを同時に検査できるようにプローブ針が配列されている。
【００１４】
図２は針押さえ４０の平面図である。この針押さえ４０は、細長い長方形の枠状であり、プローブ針の途中を固定するための１対の平行な針固定部４４を備えている。この針固定部４４に接着剤を用いてプローブ針の途中を固定できる。これらの針固定部４４の間には７本の補強部４２が一体に形成されている。この補強部４２は、針押さえ４０の長手方向に垂直な方向に延びており、補強部４２同志は互いに平行である。そして、補強部４２は針押さえ４０の長手方向に等間隔に配置されている。７本の補強部４２の存在により、針押さえ４０には８個の中空部が形成されている。この中空部４６に突き出した一群のプローブ針によって一つのＩＣチップが検査される。一つの中空部４６に対してＩＣチップ１個が対応する。したがって、この針押さえ４０を備えるプローブカードは、８個のＩＣチップを同時に検査できる。もちろん、それ以外の個数のＩＣチップを同時に検査するようにしてもよく、その場合は、それに対応した長さの針押さえを準備するとともに、同時に検査するチップ数よりも一つ数の少ない補強部４２を形成することによりチップ数と同数の中空部４６を形成する。
【００１５】
この針押さえ４０は、１対の平行な針固定部４４の間に補強部４２が等間隔で形成されているので、高温検査時の配線基板の熱膨張等に起因して針固定部４４がプローブ針から内側に押す力を受けても、針固定部４４は補強部４２に支えられてほとんど変形しない。したがって、プローブ針の針先と電極パッドとの位置ずれが生じない。
【００１６】
図３（Ａ）は図１の３Ａ−３Ａ線断面図であり、補強部４２の箇所を断面にしたものである。図３（Ｂ）は図１の３Ｂ−３Ｂ線断面図であり、補強部４２以外の箇所を断面にしたものである。図４は図１の実施形態の平面図である。枠状の支持板１８の中央開口を通して補強部４２が見えている。
【００１７】
【発明の効果】
この発明のプローブカードは、細長い針押さえの１対の平行な針固定部の間に補強部を形成したことにより、配線基板の熱膨張等に起因して針押さえが変形しようとしても、補強部に支えられて１対の平行な針固定部の間の距離が一定に保たれる。したがって、プローブ針の針先と電極パッドとの位置ずれが生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のプローブカードの一実施形態の底面図である。
【図２】図１の実施形態で用いている針押さえの平面図である。
【図３】図１の３Ａ−３Ａ線断面図と３Ｂ−３Ｂ線断面図である。
【図４】図１のプローブカードの平面図である。
【図５】従来のプローブカードの平面図である。
【図６】図５の６−６線断面図である。
【図７】図５のプローブカードの底面図である。
【図８】従来のプローブカードを用いてウェーハ上のＩＣチップを高温状態で検査するときの正面断面図である。
【図９】従来のプローブカードの高温使用状態の底面図である。
【符号の説明】
１０プローブ針
１２配線基板
１６開口部
１８支持板
２２ネジ
２４接着剤
４０針押さえ
４２補強部
４４針固定部
４６中空部

Claims

多数のプローブ針の基端が配線基板に固定され、前記プローブ針の途中が針押さえに固定されているプローブカードにおいて、次の（イ）〜（ホ）の特徴を有するプローブカード。
（イ）前記配線基板の中央に細長い開口部が形成されている。
（ロ）前記開口部の内部に細長い針押さえが配置されている。
（ハ）前記開口部の長手方向の両端付近で、前記針押さえの長手方向両端部が前記配線基板に固定されている。
（ニ）前記針押さえは、間隔をおいて互いに平行に配置された１対の細長い針固定部を備えている。
（ホ）前記針押さえの長手方向の両端以外の箇所において、前記１対の針固定部の間に、針押さえの長手方向に垂直な方向に延びる一つ以上の補強部が形成されている。
前記補強部が、前記針押さえの長手方向に互いに間隔をおいて、複数個形成されていることを特徴とすることを特徴とする請求項１記載のプローブカード。
前記補強部が等間隔に形成されていることを特徴とする請求項２記載のプローブカード。
隣り合う補強部の間に配置されている一群のプローブ針が、被検査基板上の一つのＩＣチップに対応し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。