JP4260871B1

JP4260871B1 - プローブカード

Info

Publication number: JP4260871B1
Application number: JP2008120312A
Authority: JP
Inventors: 浩水口; 義久石黒
Original assignee: K&I INC.; Life Technology Research Institute Inc
Current assignee: K&I INC.; Life Technology Research Institute Inc
Priority date: 2008-05-02
Filing date: 2008-05-02
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2028-05-02
Also published as: WO2009133663A1; JP2009270881A

Abstract

【課題】製作が容易でプローブの位置が正確なプローブカードを提供する。
【解決手段】支持プレート２は直径１〜１００μｍ、長さ（高さ）１〜５０μｍ程度の多数のセラミック管５…を軸が平行となるように集合させ、外側を枠体６で固定して構成されている。前記多数のセラミック管５の集合体は隣接する４つのセラミック管５…の中心Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３、Ｏ４が正方形の頂点となるように稠密配置された状態で接着剤７で固着されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、ＩＣチップやＬＳＩチップ等の電気的特性を測定するプロ−ブカードに関する。

ＩＣチップやＬＳＩチップは１枚の半導体ウェーハに多数のチップを作製し、これをチップ毎に切断して使用している。そして、個々のチップが不良品であるか否かのチェックは、チップ毎に切断する前にプロ−ブカードを用いて行っている。

特許文献１には垂直作動型のプローブカードが開示されている。この垂直作動型のプローブカードは上下に間隔をあけた２枚の支持プレートにガイド穴を形成し、このガイド穴にプローブを挿通している。そして、プローブの２枚の支持プレート間に位置する箇所に湾曲部を設け、プローブ下端が電極パッドに接触した際に湾曲部が撓むことで所定の接触圧を確保するようにしている。

特許文献２には、朝顔型に上に開いた開口部を形成した基板の上面に、検査する半導体素子の電極パッドと同数のプローブを接着剤により取付け、このプローブの一端を基板に形成した導電パターンに半田等で接続し、電極パッドに接触させる他端は前記開口部に設けたプレートのガイド穴に挿通したプローブカードが開示されている。

またプローブの一部を管体内に配置した先行技術として、特許文献３〜５が知られている。特許文献３にはガイド板に形成したガイド穴に、垂直スプリング部と、下端の片持ち梁部と、先端の接触先端部からなる微細小型のプローブを挿入したプローブ一体型細管を挿入固定した構造が提案されている。

特許文献４には、導電パッドに接触する下側プローブピンの接続部にガイド管が接続され、また導電パターンに接続される上側プローブピンのガイド軸部の先端が前記ガイド管に挿入された構造が提案されている。

特許文献５には、プローブピンの上部をガイド管に挿入し、下部に設けたフランジ部とガイド管下端との間にスプリングを設けた構造が提案されている。

特開平０９−１１３５３７号公報特開２０００−３２７４０２号公報特開２００４−１５６９６９号公報特開２００６−２０８３２９号公報特開２００８−２１０７３８号公報

上述した従来のプローブカードは、検査対象となる基板の電極パッドと同数のプローブを電極パッドと同じ配置で備えている。そして、電極パッドにプローブ下端が接触するように支持プレートにガイド穴をあけ、このガイド穴にプローブ下端を挿通している。

しかしながら、最近ではＩＣの微細化に伴い、電極パッドの間隔も数十μｍになっており、ガイド穴のピッチもそれにつれて小さくなっている。間隔が小さくなるとガイド穴径も必然的に小さくなり、従来は微細ドリルやレーザ光を利用して穴あけ加工を行っており、その作業が極めて面倒でプローブカードの製造コストの増大を招いている。

上記課題を解決するため本発明に係るプロ−ブカードは、導電パターンが形成された基板と、前記導電パターンに一端が接続されるプローブと、前記基板に取付けられるとともに前記プロ−ブの先端が挿通されるガイド穴を形成した支持プレートとを備えたプロ−ブカードであって、前記支持プレートは多数のセラミック管を軸が平行となるように集合して構成され、前記多数のセラミック管は隣接する４つのセラミック管の中心が正方形の頂点となるように稠密配置されている。

前記４つのセラミック管で囲まれる空間の対向するセラミック管の外周面の最短間隔が、セラミック管の内径と等しい設定にすると、セラミック管の内側だけでなく外側の空間にもプローブを挿通することができる。

本発明に係る別のプロ−ブカードは、導電パターンが形成された基板と、前記導電パターンに一端が接続されるプローブと、前記基板に取付けられるとともに前記プロ−ブの先端が挿通されるガイド穴を形成した支持プレートとを備えたプロ−ブカードであって、前記支持プレートは多数のセラミック管を軸が平行となるように集合して構成され、前記多数のセラミック管は隣接する３つのセラミック管の中心が正三角形の頂点となるように稠密配置されている。

また本発明に係るプロ−ブカード用支持プレートの製造方法は、鋳込み成形によってグリーン状態のセラミック管を成形する際に芯材を一体的に鋳込み、この後焼成時に前記芯材をガス化して除去し、得られた長尺のセラミック管を軸が平行になるとともにその中心が正方形の頂点または正三角形の頂点となるように稠密配置して接着してセラミック管集合体とし、この後前記セラミック管集合体を軸と直交方向に所定寸法に切断する。

発明によればプロ−ブカード用支持プレートが多数のセラミック管の集合体からなるので、従来のように、微細なガイド穴を硬いセラミックプレートにあける必要がなくなる。

また、従来にあっては支持プレートの厚さをガイド穴の径が入口側と出口側で実質的に変わらず直線状態維持できる厚さとしなければならず、必然的に支持プレートの厚さを厚くできず、ガイド機能が十分ではなかったが、本発明のようにセラミック管とすることで、ガイド機能を十分に発揮できる厚さに設定できる。

以下に本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明に係るプローブカードの断面図、図２は別実施例に係るプローブカードの断面図、図３は支持プレートの斜視図、図４は支持プレートの拡大平面図、図５は支持プレートに切断する前のセラミック管の集合体の斜視図である。

プローブカードは基板１と支持プレート２，３を備えている。基板１の表面には検査対象となるチップ１０の回路に相当する導電パターンが形成されている。基板１の中央には開口部４が形成され、この開口部４の下方にスペーサ１２を介して前記支持プレート２，３が平行に間隔をあけて取付けられている。

支持プレート２，３は同じ構造であるので一方の支持プレート２について説明する。支持プレート２は直径１〜１００μｍ、長さ（高さ）１〜５０μｍ程度の多数のセラミック管５…を軸が平行となるように集合させ、外側を枠体６で固定して構成されている。

前記多数のセラミック管５の集合体は隣接する４つのセラミック管５…の中心Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３、Ｏ４が正方形の頂点となるように稠密配置された状態で接着剤７で固着されている。

特に図４に示す実施例にあっては、４つのセラミック管５…で囲まれる空間８の対向するセラミック管の外周面の最短間隔Ｗ１が、セラミック管５の内径Ｗ２と等しくしている。

そして、支持プレート２，３を構成するセラミック管５の内部および４つのセラミック管５で形成される空間８にはプローブ９を挿通している。このプローブ９の一端は前記基板１の表面に形成した導電パターンに接続されている。

また、プローブ９の支持プレート２，３間に位置する部分には湾曲したスプリング部９ａを形成し、検査の際にプローブ９の下端がチップ１０の電極パッド１１に当たった状態で、一定の接触圧を維持できるようにしている。
尚、スプリング部９ａを設ける代わりに、図２に示すように支持プレート２，３の水平位置を若干ずらすことで直線的なスプリング部９ｂとすることも可能である。

前記支持プレート２，３の製造方法の一例を述べる。
先ず、筒状の型内に樹脂やガラスなどからなる芯材をセットし、型内にスラリーを鋳込む。そして着肉後グリーン状態のセラミック管を型から取り出し焼成する。このとき、芯材は焼成の熱によって消失し、軸方向に貫通穴が形成された長尺のセラミック管が得られる。

そして、前記貫通穴の内面を仕上げ加工する。仕上げ加工は、表面にダイヤモンド粉末を接着した線材を前記貫通穴に通し、線材またはセラミック管を高速で回転する手段が考えられる。尚、貫通穴が十分に平滑な場合には仕上げ加工は不要である。

次いで、図５に示すように得られた長尺のセラミック管２０を軸が平行になるとともにその中心が正方形の頂点となるように稠密配置して接着してセラミック管集合体２１とし、この後前記セラミック管集合体２１を軸と直交方向に所定寸法に切断して支持プレート２，３が得られる。

図６は別実施例を示す図４と同様の図であり、この実施例にあっては多数のセラミック管５…を軸が平行となるように集合するとともに、隣接する３つのセラミック管の中心Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３が正三角形の頂点となるように稠密配置している。

本発明に係るプローブカードの断面図別実施例に係るプローブカードの断面図支持プレートの斜視図支持プレートの拡大平面図支持プレートに切断する前のセラミック管の集合体の斜視図別実施例を示す図４と同様の図

符号の説明

１…基板、２，３…支持プレート、１０…チップ、１１…電極パッド、４…開口部、５…セラミック管、６…枠体、７…接着剤、８…空間、９…プローブ、９ａ，９ｂ…スプリング部、１０…チップ、１１…電極パッド、１２…スペーサ、２０…長尺のセラミック管、２１…セラミック管集合体、Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３、Ｏ４…セラミック管の中心、Ｗ１…対向するセラミック管の外周面の最短間隔、Ｗ２…セラミック管の内径。

Claims

導電パターンが形成された基板と、前記導電パターンに一端が接続されるプローブと、前記基板に取付けられるとともに前記プロ−ブの先端が挿通されるガイド穴を形成した支持プレートとを備えたプロ−ブカードであって、前記支持プレートは多数のセラミック管を軸が平行となるように集合して構成され、前記多数のセラミック管は隣接する４つのセラミック管の中心が正方形の頂点となるように稠密配置されていることを特徴とするプロ−ブカード。
請求項１に記載のプロ−ブカードにおいて、前記４つのセラミック管で囲まれる空間の対向するセラミック管の外周面の最短間隔が、セラミック管の内径と等しいことを特徴とするプロ−ブカード。
導電パターンが形成された基板と、前記導電パターンに一端が接続されるプローブと、前記基板に取付けられるとともに前記プロ−ブの先端が挿通されるガイド穴を形成した支持プレートとを備えたプロ−ブカードであって、前記支持プレートは多数のセラミック管を軸が平行となるように集合して構成され、前記多数のセラミック管は隣接する３つのセラミック管の中心が正三角形の頂点となるように稠密配置されていることを特徴とするプロ−ブカード。
プローブの先端部をガイドするガイド穴を多数形成したプロ−ブカード用支持プレートの製造方法において、鋳込み成形によってグリーン状態のセラミック管を成形する際に芯材を一体的に鋳込み、この後焼成時に前記芯材をガス化して除去し、得られた長尺のセラミック管を軸が平行になるとともにその中心が正方形の頂点または正三角形の頂点となるように稠密配置して接着してセラミック管集合体とし、この後前記セラミック管集合体を所定寸法に切断することを特徴とするプロ−ブカード用支持プレートの製造方法。