JP5119301B2 - プローブカード - Google Patents

Description

本発明はプローブカードに関し、より詳細には水平度の調節が容易なプローブカードに関する。

一般的に、半導体装置はウェーハ（ｗａｆｅｒ）上に回路パターン及び検査のための接触パッドを形成するファブリケイション（ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ）工程と回路パターン及び接触パッドが形成されたウェーハをそれぞれの半導体チップで組み立てるアセンブリー（ａｓｓｅｍｂｌｙ）工程により製造される。

ファブリケイション工程とアセンブリー工程の間には、ウェーハ上に形成された接触パッドに電気信号を印加し、ウェーハの電気的特性を検査する検査工程が行われる。

検査工程は、ウェーハの不良を検査し、アセンブリー工程の際、不良が発生したウェーハを除去するために行われる工程である。

検査工程の際には、ウェーハに電気的信号を印加するテスターという検査装備と、ウェーハとテスターの間のインターフェース機能を行うプローブカードという検査装備が主に用いられる。

プローブカードは、テスターから印加される電気信号を受信する印刷回路基板及びウェーハ上に形成された接触パッドと接触する複数のプローブを含む。

最近では、高集積チップの需要が増加するにつれ、ファブリケイション工程によりウェーハに形成される回路パターン及び回路パターンと連結された接触パッドが高集積に形成される。即ち、隣り合う接触パッド同士の間隔が非常に狭く、接触パッドそのもののサイズも微細に形成される。これにより、検査工程の際に使用するプローブカードのプローブは、接触パッドと接触しなければならないため、接触パッドに対応し、隣り合うプローブ同士の間隔が非常に狭く形成されなけばならず、プローブそのもののサイズも微細に形成されなけらばならない。

このような微細ピッチの接触パッドを検査するために、プローブカードのプローブも微細ピッチに形成される。これにより印刷回路基板とプローブとの間に、印刷回路基板上の端子同士の間隔とプローブ同士の間隔の差を補償する、いわゆる、空間変換機（ｓｐａｃｅ ｔａｎｓｆｏｒｍｅｒ）というプローブ基板が用いられている。

プローブ基板の下部には、複数のプローブが装着され、プローブとウェーハの接触パッドが全て接触できるようにプローブの端が全て同じ高さに位置することが重要である。このためにはプローブ基板の水平度が保持されることが重要である。

本発明は上記のような問題点を解決するためのもので、本発明は水平度の調節が容易なプローブカードを提供することである。

上記課題を解決するための手段として、本発明の一実施形態は、印刷回路基板と、上記印刷回路基板を貫通し、水平調節ボルトと上記水平調節ボルトの端部に形成された連結部を含む水平調節部と、上記印刷回路基板と電気的に連結されるプローブ基板と、上記プローブ基板上に形成された溝部に収容され、上記連結部と締結される連結部材を含むプローブカードを提供する。

ここで、上記溝部の厚さ方向の断面は、下に向かうほど、狭い面積を有するように形成された段差を含むことができる。

上記溝部の厚さ方向の断面は、下に向かうほど、広い面積を有するように形成された段差を含むことができる。

上記溝部の厚さ方向の断面は、長方形であることができる。

上記溝部の厚さ方向の断面は、半円形または半楕円形であることができる。

上記連結部は、上記連結部材と締結される鋸歯状の締結部をさらに含むことができる。

上記連結部材は、接着性のある樹脂であることができる。

上記連結部材は、エポキシ系樹脂であることができる。

上記印刷回路基板を貫通し、上記プローブ基板の側面を保持する側面治具をさらに含むことができる。

上記水平調節部は、上記水平調節ボルトに対応するナット部をさらに含むことができる。

本発明によれば、プローブ基板に力が加わると、樹脂から成る連結部材により力が分散されることで、水平度の調節が容易なプローブカードを提供することができる。

また、溝部の形成位置に水平度調節用ボルトの組み立てを正確にできるため、作業者の組み立てのミスによる組み立ての公差の確保が可能である。

さらに、後工程におけるプローブ基板の不良率を減らすことができるため、材料費及び生産単価を低減することができ、完成品における廃棄費用も減らすことができる。

本発明の一実施形態によるプローブカードを概略的に示す断面図である。 図１のＡ領域を拡大して概略的に示す断面図である。 本発明の他の実施形態によるプローブカードの水平調節部を拡大して概略的に示した断面図である。 本発明のさらに他の実施形態によるプローブカードの水平調節部を拡大して概略的に示した断面図である。 本発明のさらに他の実施形態によるプローブカードの水平調節部を拡大して概略的に示した断面図である。

以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。但し、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲が以下で説明する実施形態に限定されるものではない。また、本発明の実施形態は当業界において平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供される。従って、図面における要素の形状及びサイズ等はより明確な説明のために誇張されることがあり、図面上に同一符号で表示される要素は同一要素である。

図１は本発明の一実施形態によるプローブカードを概略的に示す断面図であり、図２は図１のＡ領域を拡大して概略的に示す断面図である。

図１を参照すると、プローブカードは印刷回路基板１１０、水平調節部１２０、プローブ基板１３０及び連結部材１４０（図２参照）を含む。

印刷回路基板１１０の図中上面には、検査工程のためのプローブ回路パターン（不図示）が形成されており、図中下面にはインターポーザー１１１が装着できるホールが形成されている。

印刷回路基板１１０は、検査工程のためのテスター（不図示）と連結されることができる。

プローブカードは高集積ウェーハを検査するため、印刷回路基板１１０の図中上面に形成された隣り合うプローブ回路パターン同士の間隔が非常に狭くなることがある。

インターポーザー１１１は、印刷回路基板１１０とプローブ基板１３０の間の離隔空間に位置し、一端が印刷回路基板１１０のプローブ回路パターンと連結され、他端がプローブ基板１３０と接触している。

インターポーザー１１１は、検査工程のために、印刷回路基板１１０を経た電気信号をプローブ基板１３０に伝達する役割をする。

インターポーザー１１１は、印刷回路基板１１０とプローブ基板１３０を電気的に連結するインターフェースの手段であり、多様な形状から成ることができる。

プローブ基板１３０はセラミック、ガラス、シリコン等の絶縁材料で形成される多層基板であることができる。プローブ基板の図中上面にはインターポーザーが結合され印刷回路基板と連結され、プローブ基板の図中下面には検査対象体（ウェーハチップ）と直接接触する複数のプローブ（ｐｒｏｂｅ）１３１が装着される。

プローブ基板１３０は、印刷回路基板１１０から受信した電気的信号をプローブ１３１に伝達する。

プローブ１３１は検査対象体（ウェーハチップ）と直接接触して電気的信号を検査対象体に伝達し、検査対象体から受信した電気的信号を再びプローブカードに伝送する。

最近、ウェーハの高集積化により、プローブ基板が大型化され、プローブ基板に装着されるプローブ数が増加するにつれ、プローブ基板に加わる力が増加し、基板の内側が曲がる可能性がある。これにより、プローブカードは水平度調節装置を利用し水平度を調節する。

プローブ１３１は、検査対象体の接触パッドと全て接触できるように、プローブの端が全て同じ高さに位置することが重要である。このためには、プローブ基板１３０は水平度を保持することが重要である。

本実施形態におけるプローブ基板１３０は、水平調節部１２０により水平度が調節及び保持される。水平調節部１２０は補強板１６０に連結され、印刷回路基板１１０を貫通し、プローブ基板１３０と連結される。

水平調節部１２０は水平調節ボルト１２１と、上記水平調節ボルト１２１の端部に形成された連結部１２２を含む。

プローブ基板１３０上には溝部１３１ａが形成され、上記溝部１３１ａには上記連結部１２２と締結される連結部材１４０が収容される。ここで、上記連結部材１４０は接着性のある樹脂であることができ、エポキシ系樹脂であることが好ましいが、本発明の連結部材１４０はこれに限定されない。

検査工程を行うために、プローブ基板１３０は印刷回路基板１１０に組み立てられる。

プローブ基板１３０が印刷回路基板に組み立てられるために、プローブ基板１３０は側面治具１５０に装着されることができる。側面治具１５０は補強板１６０に連結され、印刷回路基板１１０を貫通して形成されたもので、プローブ基板１３０の側面を保持する役割をする。側面治具１５０は側面調節ボルト１５１により高さを調節することができる。

組み立ての際、プローブ基板１３０は水平度を合わせるため、水平調節部１２０によりＺ軸方向に力が加わる。

水平調節部１２０は、水平調節ボルト１２１に対応するナット部１２３を含むことができる。

プローブ基板１３０の水平度を合わせるために、水平調節ボルト１２１が引っ張られ、プローブ基板に力が加わる。この際、水平調節部１２０の連結部１２２は溝部１３１ａ内に収容された連結部材１４０により加わる力が分散される。

図２に図示されたように、上記溝部１３１ａの厚さ方向の断面は長方形で、従来のものに比べて連結部材１４０との接触面積が増加したものであり、連結部材１４０により加わる力が分散されるという効果がある。この際、連結部１２２には上記連結部材１４０と締結される鋸歯状の締結部がさらに備えられ、連結部材１４０と連結部１２２の接触面積も増加させ、力を分散させることができる。これにより、プローブ基板１３０に不要な力が加わることが防止され、プローブ基板の損傷を防止することができる。

図３は本発明の他の実施形態によるプローブカードの水平調節部を拡大して概略的に示した断面図である。上述の実施例と異なる構成要素を中心に説明し、同一の構成要素に対しては詳細な説明は省略する。

本実施形態は、上述の実施例と同じ構成であるが、溝部１３１ｂの構造が変わった例である。

図３を参照すると、上記溝部１３１ｂの厚さ方向の断面は半楕円形で、従来のものに比べて連結部材１４０との接触面積が増加したものであり、連結部材１４０により加わる力が分散されるという効果がある。ここで、上記溝部１３１ｂの厚さ方向の断面は半円形であってもよい。この際、前の実施例でのように、連結部１２２には上記連結部材１４０と締結される鋸歯状の締結部がさらに備えられ、連結部材１４０と連結部１２２の接触面積も増加させ、力を分散させることができる。これにより、プローブ基板１３０に不要な力が加わることが防止され、プローブ基板の損傷を防止することができる。

図４は本発明のさらに他の実施形態によるプローブカードの水平調節部を拡大して概略的に示した断面図である。上述の実施例と異なる構成要素を中心に説明し、同一の構成要素に対しては詳細な説明は省略する。

本実施形態は、上述の実施例と同じ構成であるが、溝部１３１ｃの構造が変わった例である。

図４を参照すると、上記溝部１３１ｃの厚さ方向の断面は下に向かうほど、狭い面積を有するように形成された段差を含むもので、従来のものに比べて連結部材１４０との接触面積が増加したものであり、連結部材１４０により加わる力が分散されるという効果がある。この際、前の実施例でのように、連結部１２２には上記連結部材１４０と締結される鋸歯状の締結部がさらに備えられることで、連結部材１４０と連結部１２２の接触面積も増加させ、力を分散させることができる。これにより、プローブ基板１３０に不要な力が加わることが防止され、プローブ基板の損傷を防止することができる。

図５は本発明のさらに他の実施形態によるプローブカードの水平調節部を拡大して概略的に示した断面図である。上述の実施例と異なる構成要素を中心に説明し、同一の構成要素に対しては詳細な説明は省略する。

本実施形態は、上述の実施例と同じ構成であるが、溝部１３１ｄの構造が変わった例である。

図５を参照すると、上記溝部１３１ｄの厚さ方向の断面は下に向かうほど、広い面積を有するように形成された段差を含むもので、従来のものに比べて連結部材１４０との接触面積が増加したものであり、連結部材１４０により加わる力が分散されるという効果がある。なお、本実施形態の溝部１３１ｄは前の実施例の溝部１３１ａ〜１３１ｃよりプローブ基板１３０との接触面積を増加させることができる。この際、前の実施例でのように、連結部１２２には上記連結部材１４０と締結される鋸歯状の締結部がさらに備えられ、連結部材１４０と連結部１２２の接触面積も増加させ、力を分散させることができる。これにより、プローブ基板１３０に不要な力が加わることが防止され、プローブ基板の損傷を防止することができる。

本発明によれば、プローブ基板に力が加わると、樹脂から成る連結部材により力が分散されることで、水平度の調節が容易なプローブカードを提供することができる。

また、溝部の形成位置に水平度調節用ボルトの組み立てを正確にできるため、作業者の組み立てのミスによる組み立ての公差の確保が可能である。

さらに、後工程におけるプローブ基板の不良率を減らすことができるため、材料費及び生産単価を低減することができ、完成品における廃棄費用も減らすことができる。

本発明は上述の実施形態及び添付の図面により限定されるものではなく、添付の請求の範囲により限定される。従って、請求の範囲に記載の本発明の技術的思想から外れない範囲内で多様な形態の置換、変形及び変更が可能であるということは当技術分野の通常の知識を有する者には自明であり、これも添付の請求の範囲に記載の技術的思想に属する。

１１０ 印刷回路基板
１２０ 水平調節部
１２１ 水平調節ボルト
１２２ 連結部
１２３ ナット部
１３０ プローブ基板
１３１ 溝部
１４０ 連結部材
１５０ 側面治具

Claims (6)

1. 印刷回路基板と、
   前記印刷回路基板を貫通し、水平調節ボルトと前記水平調節ボルトの端部に形成された連結部を含む水平調節部と、
   前記印刷回路基板と電気的に連結されるプローブ基板と、
   前記プローブ基板上に形成された溝部に収容され、前記連結部と締結される連結部材と、
   を含み、
   前記溝部の厚さ方向の断面は、下に向かうほど、狭い面積を有するように形成された段差を含むことを特徴とするプローブカード。
2. 前記連結部は、前記連結部材と締結される鋸歯状の締結部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のプローブカード。
3. 前記連結部材は、接着性のある樹脂であることを特徴とする請求項１に記載のプローブカード。
4. 前記連結部材は、エポキシ系樹脂であることを特徴とする請求項１に記載のプローブカード。
5. 前記印刷回路基板を貫通し、前記プローブ基板の側面を保持する側面治具をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のプローブカード。
6. 前記水平調節部は、前記水平調節ボルトに対応するナット部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のプローブカード。

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