JP4704843B2 - プローブ - Google Patents

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本発明は、半導体ウエハの試験に用いるプローブカードに使用されるプローブに関する。
LSIチップなどの半導体ウエハの電気的諸特性の測定は、プローブカードのプローブを検査対象の電極に接触させて行われる。測定の際、電極とプローブとの電気的接続を確保するために、オーバードライブによりプローブの先端で電極表面の酸化膜を削り取り、電極の導電部分を露出させることが行われている。
オーバードライブにより電極表面の酸化膜を削り取る場合には、オーバードライブの量が多くてもスクラブ痕の増大を制御する必要があり特許文献1にも示されているように、プローブ形状に様々な工夫が成されていた。
特開2002−328139
従来のプローブは、オーバードライブによってプローブ先端の接触部が所定方向に一度移動するだけであるために、電極表面の酸化膜の剥離が不十分な場合があった。また、酸化膜の剥離を十分に行うために接触部の移動距離を大きくすれば検査対象の電極をはみ出すという問題があった。
本発明はこのような従来のプローブが有していた課題を解決するために、検査対象の電極表面の酸化膜を十分に剥離し、確実な電気的接続を行うことのできるプローブを提供することを目的とする。
本発明のプローブは、先端部および上記先端部と一体の弾性変形部を有し、上記弾性変形部が、上記先端部に加えられる軸方向の押圧力によって変形して上記先端部を所定の第1の方向に動かす第1変形部と、上記第1変形部の変形が所定の状態になった後に、上記押圧力の増加によって変形して上記第1の方向とは逆方向の第2の方向に上記先端部を動かす第2変形部とを備えたことを特徴とする。
また、本発明のプローブは、第1変形部が、第1の支点と、上記第1の支点を支点として回動する第1のアーム部と、上記第1のアーム部の回動を所定量で停止させる停止部とを備えることが好ましい。
本発明のプローブは、先端部および上記先端部と一体の弾性変形部を有し、上記弾性変形部が、上記先端部に加えられる軸方向の押圧力によって変形して上記先端部を所定の第1の方向に動かす第1変形部と、上記第1変形部の変形が所定の状態になった後に、上記押圧力の増加によって変形して上記第1の方向とは逆方向の第2の方向に上記先端部を動かす第2変形部とを備えたことにより、第1変形部と第2変形部が異なるタイミングで変形を行うことになり、接触部である先端部が電極表面での往復移動を行うことになり、オーバードライブ時の酸化膜を削り取りが方向を変えて数度行われることになる。
また、本発明のプローブは、第1変形部が、第1の支点と、上記第1の支点を支点として回動する第1のアーム部と、上記第1のアーム部の回動を所定量で停止させる停止部とを備えることにより、小さいスクラブ領域での往復移動が可能となり、狭ピッチの狭い面積の電極上でも十分にスクラブを行うことができる。
本発明を図を用いて以下に詳細に説明する。図1は、本発明のプローブ1の第1の実施形態の側面図であり、図2はプローブ1の斜視図である。
プローブ1は、先端部8と、先端部8と一体の弾性変形部17を有しており、弾性変形部17は、先端部8に加えられる軸方向の押圧力によって変形して先端部8を所定の第1の方向に動かす第1変形部11と、第1変形部11の変形が所定の状態になった後に、上記押圧力の増加によって変形して第1の方向とは逆方向の第2の方向に先端部8を動かす第2変形部12とを備える。

さらにプローブ1は、基板に取付けられる支持部2、支持部2から延在するアーム部3を備え、アーム部3は、第1の支点6を有する第1のアーム部4、および第2の支点7を有する第2のアーム部5からなる。
アーム部3は第1の支点6および第2の支点7で折れ曲がり、第1の支点で第1のアーム部4と第2のアーム部5に分かれており、第1のアーム部の先端に先端部8が備えられている。
第1変形部11と第2変形部12は弾性率が異なる構成となっており、第1変形部11は、第1のアーム部4および第1の支点6からなり、第2変形部12は、第2のアーム部および第2の支点からなる。
第1変形部11の弾性率は、第2変形部12の弾性率より小さい。この弾性率の違いにより、図2に示すように、プローブ1の先端部8が電極10に接触しオーバードライブさせた時に、まず第1変形部11が変形し、その後第2変形部12が変形することが可能となる。
プローブ1の製造方法としては、銅(Cu)、ニッケル(Ni)等の良導電性金属材料から、エッチング、プレス、或いは電鋳にて作成し、先端部8を成形・研磨した後、金(Au)、又は錫(Sn)にてメッキしたものが好ましい。該加工方法では金属の曲げを伴わないで成形されるため、曲げ加工等によるもののような金属疲労が残留しておらず、繰り返し使用においてもバネ性が劣化せず、耐久性に優れたものを得ることができる。
上記加工の際、第1変形部11と第2変形部12は弾性率が異なり、第1変形部11の弾性率が、第2変形部12の弾性率より小さくなるようにする。そのために第1変形部11と第2変形部12は、各部材の大きさや形状を異なるように形成する。
半導体ウエハの電気的諸特性の測定の際に、オーバードライブによりプローブ1がどのような動きを行って電極の酸化被膜を剥ぎ取るかを、図3を用いて説明する。図3の(a)は基板9に取り付けられたプローブ1が、検査対象物の電極10に最初に接触した状態を示している。この状態からオーバードライブをかけると、図3の(b)、(c)の状態へと移行していく。
図3(a)に示すように、測定のためにプローブ1を押圧すると、先ず初めに先端部8が検査対象物の電極10に接触する。
次に、さらにプローブ1を押圧してオーバードライブをかけると、図3(b)に示すように、プローブ1は、第1の支点6を中心に第1のアーム部4が矢印で示す方向に回転変形し、第1変形部11の変形が起こる。この変形は、第1のアーム部4および第1の支点6が含まれる第1変形部11の弾性率が、第2変形部12より小さいことにより生じる。
この第1変形部11の変形により、先端部8は、点線で示す最初の位置から、矢印の方向に電極10の表面を第1の方向に移動し、電極10の表面のスクラブ動作を行う。このスクラブ動作により電極10の表面の酸化被膜が削り取られる。この最初のオーバードライブの時、第1のアーム部4が回転変形し第2のアーム部5と接触し回転変形を止めることにより、最初のスクラブ動作を終えるようにすることができる。
上記動作に続いて、さらにプローブ1を押圧してオーバードライブを続けると、第1の支点を中心とした第1変形部11の変形が終わり、図3(c)に示すように、第2の支点7を中心とした第2のアーム部5の回転変形し、第2変形部12の変形が始まる。第1変形部11は上述の変形したままの状態で、第2のアーム部5の回転変形(第2変形部12の変形)が行われることにより、先端部8は矢印で示すように1点鎖線の位置から上述の第1の方向とは反対方向の第2の方向に電極10の表面を移動してスクラブ動作を行う。このスクラブ動作により、さらに電極10の表面の酸化被膜が削り取られる。
上述のように、本願発明によるプローブ1は、オーバードライブにより、先端部8が電極10の表面上を2方向に移動し、スクラブ動作を行う。この2方向の移動によるスクラブ動作は、電極10の表面上での往復動作となるので、電極10の表面の酸化膜を効果的に削り取ることができる。
先端部8の移動量は、アーム部3の各支点における折り曲げ角度の設定およびアーム部3の各アームの長さや太さの設定により変更することができる。
次に本発明のプローブ1の第2の実施形態について説明を行う。図4に示すのが停止部13を備えた第2の実施形態のプローブ1の側面図である。
図4に示すプローブ1は、第1の実施形態と同様に、支持部2、先端部8、第1変形部11および第2変形部12から成る。
第1変形部11は、第1のアーム部4、第1の支点6を備え、さらに停止部13を備える。第1変形部11は略6角形をしているが、一箇所に切欠きが形成されており、この切欠きが停止部13として機能する。
第2変形部12は、第2のアーム部5、第2の支点7を備え、第1変形部11と同様に停止部13を備える。第2変形部11は略7角形をしているが、一箇所に切欠きが形成されており、この切欠きが停止部13として機能する。
本実施形態のプローブ1がオーバードライブによりどのような動きをして、電極の酸化被膜を剥ぎ取り、停止部13がどのように機能するか説明する。
初めにプローブ1が押圧されて電極と接触し、接触した状態からさらにオーバードライブを行うと、まず第1変形部11が変形を行う。この変形は図4に示す矢印aのような第1の支点6を中心とした回転変形であり、先端部8はこの回転変形により電極10の表面を図4の矢印18の方向へと移動し、電極に対してスクラブを行う。
第1変形部11の変形が大きくなると、第1変形部11の停止部13の隙間が無くなり、第1変形部11の変形が停止する。
第1変形部11の変形が終了し、さらにオーバードライブを行うと、第2変形部12の変形が始まる。第2変形部12の変形は、図4の矢印bのような第2の支点7を中心とした回転変形であり、先端部8はこの回転変形により、上述の移動方向とは反対の矢印19の方向へと移動し、スクラブ動作を行う。
第2変形部12の変形が大きくなると、第2変形部12の停止部13の隙間が無くなり、第2変形部の変形が終了し、先端部8の移動も完了し、スクラブ動作は終了する。
このように、本実施形態では、停止部13がストッパーとして機能し、先端部8の移動量が制限され、移動方向が変えられる。よって、停止部13の隙間の大きさにより、先端部8の移動量を制御可能であり、面積の小さい電極に対応して、少ない移動量の往復運動が可能となり、狭い範囲での確実なスクラブを実現する。
次に、第3の実施形態として、第3変形部14を有するプローブ1について説明する。図5に示すのが、第3変形部14を有するプローブ1の側面図である。
第3の実施形態のプローブ1は、第1変形部11および第2変形部12に加え第3変形部14を備え、各変形部は、アーム部及び支点からなり、停止部13が設けられている。
第1変形部11および第2変形部12は第1の実施形態と同様のアーム部および支点からなり、各アーム部の略中央にアーム部から突出した凸形の停止部13が設けられている。
また、第3変形部14は、第3のアーム部15および第3の支点16からなり、さらに第3のアーム部15の略中央に第3のアーム部から突出した凸形の停止部13を設けられており、さらに支持部2にも停止部13が設けられている。
本実施形態のプローブ1は第3変形部14を備えることにより、狭い範囲での確実なスクラブが可能となる。本実施形態のプローブ1の動き、およびスクラブ方法について説明する。
本実施形態のプローブ1が押圧され電極に接触し、さらにオーバードライブを行うことにより、まず第1変形部11が変形する。この変形は図5に示す矢印aのような第1の支点6を中心とした回転変形であり、先端部8はこの回転変形により電極10の表面を図5の矢印18の方向へと移動し、最初のスクラブ動作を行う。
第1変形部11の変形が大きくなると、第1変形部11の停止部13と第2変形部12の停止部13との隙間が無くなり、第1変形部11の変形が終了する。
第1変形部11の変形が終了後さらにオーバードライブを行うと、第2変形部12の変形が始まる。第2変形部12の変形は、図5の矢印bのような第2の支点7を中心とした回転変形であり、先端部8はこの回転変形により、上述の移動方向とは反対の矢印19の方向へと電極の表面を移動し次のスクラブ動作を行う。
第2変形部12の変形が大きくなると、第2変形部12の停止部13と第3変形部14の停止部13との隙間が無くなり、第2変形部12の変形が終了する。
上述の実施形態では、ここまででスクラブ動作は終了していたが、本実施形態では、 第2変形部12の変形が終わってもさらにオーバードライブを行うと、第3変形部14の変形が始まる。第3変形部14の変形は、図5の矢印cのような第3の支点16を中心とした回転変形であり、先端部8はこの回転変形により、上述の移動方向とは反対の最初の移動方向と同じ矢印20の方向へと再び電極の表面を移動し、さらにスクラブ動作を行う。
第3変形部14の変形が大きくなると、第3変形部14の停止部13と支持部2に設けられた停止部13との隙間が無くなり、第3変形部14の変形が終了し、プローブ1の変形が終了し、スクラブ動作も完了する。
このように、本実施形態では先端部8が2度方向転換を行い3度のスクラブ動作を行うので、1度の移動量が少なくても、スクラブ動作の回数を増やすことができる。これにより、小さい電極に対しても、十分なスクラブ量を確保することができる。
このように、本願発明のプローブ1はオーバードライブにより先端部8が電極10の表面を往復移動することにより、従来のプローブより、確実なスクラブ動作が可能となり、より効果的に電極10の表面の酸化膜を削り取り、電極10の導電部分の露出量を多くすることができ、確実な電気接続を実現する。
また、本発明は、プローブが弾性率の異なる領域を有することにより、2つの支点を中心とした2種類の回転変形が同時にではなく順に行われ、プローブの先端が従来には無い往復運動を行い、酸化被膜を十分に削り取ることを可能とするものであり、従来のプローブと比較しても大きな効果を有するものとなる。
本発明のプローブの構造では、針圧が段階的に変化することになるが、これはプローブと試験対象のウエハとの間隔に依存するものである。このため、本発明のプローブを基板上に多数設けることにより、プローブカードと試験対象のウエハとの平行度が「ならい」によって調節されやすくなるという効果が生じる。
本発明の主旨からして、ここに挙げたプローブの詳細形状に限定されるものではないことは明らかであり、様々な形状の変更が可能であることは言うまでも無い。
本発明の第1実施形態のプローブの側面図。 本発明の第1実施形態のプローブの斜視図。 (a)は、図1のプローブを基板に取り付け電極に接触させた状態の側面図、(b)は、オーバードライブにより第1の方向に先端部が移動した状態のプローブの側面図、(c)は、オーバードライブにより第2の方向に先端部が移動した状態のプローブの側面図。 本発明の第2実施形態のプローブの側面図。 本発明の第3実施形態のプローブの側面図。
符号の説明
1 プローブ板
2 支持部
3 アーム部
4 第1のアーム部
5 第2のアーム部
6 第1の支点
7 第2の支点
8 先端部
9 基板
10 電極
11 第1変形部
12 第2変形部
13 停止部
14 第3変形部
15 第3のアーム部
16 第3の支点



Claims (2)

  1. 先端部および上記先端部と一体の弾性変形部を有し、上記弾性変形部が、上記先端部に加えられる軸方向の押圧力によって変形して上記先端部を所定の第1の方向に動かす第1変形部と、上記第1変形部の変形が所定の状態になった後に、上記押圧力の増加によって変形して上記第1の方向とは逆方向の第2の方向に上記先端部を動かす第2変形部とを備えたことを特徴とするプローブ。
  2. 第1変形部が、第1の支点と、上記第1の支点を支点として回動する第1のアーム部と、上記第1のアーム部の回動を所定量で停止させる停止部とを備えたことを特徴とする請求項1に記載のプローブ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009236611A (ja) * 2008-03-26 2009-10-15 Sanyo Electric Co Ltd 半導体装置の製造方法
KR100984876B1 (ko) 2008-05-08 2010-10-04 한국기계연구원 가변강성 기능을 가진 수직형 미세 접촉 프로브
JP5185686B2 (ja) * 2008-05-13 2013-04-17 日本電子材料株式会社 プローブ、及びプローブの製造方法
JP6337633B2 (ja) 2014-06-16 2018-06-06 オムロン株式会社 プローブピン
TWI783744B (zh) * 2021-10-22 2022-11-11 中華精測科技股份有限公司 懸臂式探針結構

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003232808A (ja) * 2002-02-08 2003-08-22 Nec Kyushu Ltd プローブカード

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003232808A (ja) * 2002-02-08 2003-08-22 Nec Kyushu Ltd プローブカード

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