JP4736803B2 - プローブ - Google Patents

Description

【技術分野】
本発明はＬＳＩチップなどの半導体デバイスの電気的諸特性を測定するプローブカードのプローブに関する。
【背景技術】
ＬＳＩチップなどの半導体デバイスの電気的諸特性を測定するプローブカードのプローブは、半導体デバイスの電極パッドに押圧接触（オーバードライブ）させられる。
従来、プローブは、導電性の一定長さの円形断面をした金属線の先端を機械研磨や電解研磨によって四角錐や円錐状のシャープな形状に尖らせることで形成されている。
図５は、従来のプローブの斜視構造を示す概念図である。プローブ５１は、直径が０．１〜０．５ｍｍ程度のタングステン線を所定の長さに切断し，機械研磨や電解研磨によって、接触部５２の先端部５３をシャープに尖らせて形成している。
図６は、従来のプローブの先端の正面と側面断面構造を示す概念図である。その接触部の先端部は、図６（ａ）の四角錐形状や、図６（ｂ）の円錐形状のようなほぼシャープな形状をしている。このような形状をした接触部５２は、電極パッドに何度も押圧され磨耗して行くと、その先端部５３の形状はつぶれて形状変化する。
このように、従来技術によるプローブは、シャープな四角錐や円錐状の形状をした先端部を持つ接触部であるために、その形状変化による測定不良だけでなく、電極パッドとの接触による電極パッドの削り取り、あるいはアルミニウム粉などの異物付着による測定不良を招く。
従って、本発明の目的は、半導体デバイスの電極パッドに接触するプローブにおいて、異物が付着しにくく、形状変化のし難い、良好な電気的接触を長期に保持しうる、高品質なプローブを提供することにある。
【発明の開示】
この課題を解決するため、本発明のプローブは、測定対象物の電極パッドに接触するプローブで、プローブは、一体物で形成され、基板に接続される接続端子部と、先鋭的形状を有した接触部と、その接触部が支持されるプローブ支持部とを有し、支持部先端から伸びる先端部は、支持部と少なくとも１側面を共有した断面形状を持つように構成したことに特徴がある。
また、具体的には、先端部は、一定の厚みを有しているように構成するものである。
また、具体的には、その先端部と支持部が一体物で形成された接触部は、電気的特性に優れた導電性材料で形成されるよう構成するものある。
また、更に具体的には、該接触部は、弾性を有する金属材料から形成されるよう構成するものである。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の実施形態であるプローブを含むプローブカードの一部の断面構造を示す概念図である。
図２は、本発明の実施形態のプローブの先端の一部を拡大した側面断面構造を示す概念図
図３は、本発明の実施形態の他の実施例のプローブの先端の一部を拡大した上面と側面構造を示す概念図
図４は、本発明の実施形態のプローブの先端の正面と平面、および側面構造を示す概念図
図５は、従来のプローブの斜視構造を示す概念図
図６は、従来のプローブの先端の正面と側面断面構造を示す概念図
【符号の説明】
１ プローブ
２ プローブ支持部
３ 測定対象物
４ 電極パッド
５ 接触部
６ 基板
７ 接続用電極
８ 接続端子部
１０ 支持部
１１ 支持部の後端
１２ 支持部の先端
１３ 先端部
１５ 底面部
１６ 上面
２０ 直辺
【発明を実施するための最良の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。
図１は、本発明の実施形態であるプローブを含むプローブカードの一部の断面構造を示す概念図である。プローブ１は、プローブ支持部２と、その一端に半導体デバイスチップなどの測定対象物３のアルミニウムＡｌ電極パッド４に先端で接触する接触部５と，他端に基板６の接続用端子部８とを有する。
図２は、本発明の実施形態のプローブの先端の一部を拡大した上面と側面断面構造を示す概念図である。図２において、プローブの全体、あるいは少なくとも接触部５は、先端部１３と支持部１０が一体物から形成されており、該先端部は支持部からはみ出させた形で形成されている。また、本発明は全体が電気的特性に優れた導電性材料、例えばニッケルＮｉやパラジウムＰｄなどから形成する。また、本発明は、支持部での機械的衝撃を緩和するために弾性を有する前記同様の金属材料で形成されていることを特徴とする。
図３は，本発明の実施形態の他の例であるプローブ先端の一部を拡大した上面と側面断面構造を示す概念図である。接触部５は一体物からなり、その先端部１３は同様に支持部１０からはみ出させた形で形成されている。また、接触部５の一定厚みの先端部１３の両側の辺を直線形状の直辺２０のように、先端部を台形形状に形成する。従って，接触部が小径の形状の先端部を持つことになり、電極パッドの削りクズなどの異物が付着しにくくなり、導通不良を抑制できる。
図４は，本発明の実施形態のプローブ先端の正面と側面構造を示す概念図である。図２で、接触部５の先端部分は、支持部１０の先端１２より先端部１３をはみ出させた位置まで延長して先端部１３を一定厚みｔで形成している。従って、図２に示すプローブの接触部の上面と側面構造は図４に示すようになり、検査するたびに、接触部５が電極パッドに接触し磨耗しても先端部１３は常に一定の厚みｔの一定幅を有した形状を保つので、プローブ先端をＣＣＤカメラで繰り返し認識する際も誤認識することが少なく、プローブ１の接触部５の先端部１３の位置決めは容易になる。
次に、プローブ１の製造方法であるが、本発明は前記のように、該接触部が一体物で構成されるために、その製造工程は従来法と比較してより簡便である。即ち、弾性を有する電気特性に優れた金属材料、例えばニッケルＮｉ等を選定し、該金属材料メタルから、概略、図１のプローブの形状に近い形に切り出す。この場合、リソグラフィーと電鋳によって図１に近い形を形成することも可能である。更に精密機械研削、あるいはマイクロ放電加工によって、先端部形状を成形することにより、容易にプローブ１が製造できる。特に、マイクロ放電加工の場合、浸炭効果により電気接触性の良いプローブ先端が得られるので好ましい。また、放電電極にパラジウム，ロジウム、白金などを使用するとそれらが加工変質層に含まれ、電気接触性が良くなるので好ましい。
本発明によれば、支持部の先端部からはみ出した形で先端部を有することにより、また、先端部の両側に直辺を有し，先端部の形状を台形形状とすることにより、接触部が小径の形状の先端部を持つことになり、電極パッドの削りクズなどの異物が付着しにくくなり、導通不良を抑制できる。
また、該接触部の先端部を支持部の先端より延長して一定の厚み幅を持たせたことにより、接触部が検査のたびに接触を繰り返し磨耗しても、先端部は一定の幅形状を維持し、スムーズに検査を繰り返し行える。更にプローブ痕の形状も、接触部が接触を繰り返しても一定形状になる。
【産業上の利用可能性】
以上のように本発明によれば、プローブの接触部が、先端部と支持部からなる一体物構造とし、該先端部が支持部からはみ出させた形で形成させ、先端部が台形形状となることにより接触部は小径の形状となり、電極パッドクズなどの異物付着が少なくなり、結果として、導通不良を抑制できる。

Claims (3)

1. 測定対象物の電極パッドに接触するプローブ（１）で、前記プローブ（１）は、一体物で形成され、基板に接続される接続端子部（８）と、先鋭的形状を有した接触部（５）と、その接触部（５）が支持されるプローブ支持部（２）とを有し、
   前記接触部（５）は、前記プローブ支持部（２）の先端から伸びる支持部（１０）および前記支持部（１０）の先端に設けられた先端部（１３）からなり、
   前記先端部（１３）と前記支持部（１０）は、前記接触部（５）の１側面を共有し、
   前記先端部（１３）は、前記支持部（１０）と共有している１側面を直交する方向から見た時の形状が先端に向かって先細りの台形形状であり、
   前記先端部（１３）と前記支持部（１０）が共有した1側面に対し直交し、前記先端部（１３）と前記支持部（１０）を共に含む断面において、前記先端部（１３）の厚さが、前記支持部（１０）の厚さよりも薄くかつ一定であり、
   前記接触部（５）が、電気的特性に優れた導電性材料であり、かつ弾性を有する金属材料である材料から形成されることを特徴とするプローブ。
2. 前記接触部（５）が形成される前記材料がニッケルであることを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
3. 請求項１または２に記載のプローブの製造方法であって、先端部（１３）をマイクロ放電加工により形成することを特徴とするプローブの製造方法。