JP5731432B2 - プローブの電気的接点を強化した構造を備えた集積回路用プローブカード - Google Patents

Description

本発明は集積回路用プローブカードに関し、特にプローブの電気的接点を強化した構造を備えた集積回路用プローブカードに関する。

一般的に、ウェハ上の集積回路素子はまずその電気的特性を試験することで、集積回路素子の良否を判定しなければならない。良品である集積回路は選び出されて後続の封止工程を実施するが、不良品は余分な封止コストの増加をなくすために廃棄される。封止が完了した集積回路素子には再度電気的特性試験を行って封止の不良品を弾き出して、最終的な製品歩留まりを高めなければならない。言い換えるならば、集積回路素子は製造過程において、電気的特性の試験を数回実施しなければならないと言うことになる。

集積回路用プローブカードにおいては、被検査素子の規格により、例えばピン数（Ｐｉｎｃｏｕｎｔ）、ピッチ（Ｐｉｔｃｈ）、サイズ（ｐａｄ ｓｉｚｅ）および測定装置に設定されている高さ（ｐｒｏｂｅ ｄｅｐｔｈ）に基づいて規格に適合した集積回路用プローブカードを製造している。被検査素子の電気的特性の試験を行うときには、集積回路用プローブカードのプローブを介して測定位置の試験信号を被検査素子に送信するとともに、電気的特性を分析するために、測定された電気的特性のパラメータを測定装置に送信する。

図１は従来の集積回路用プローブカード１０の断面図である。前記集積回路用プローブカード１０は回路板１２と、前記回路板１２上に設けられている支持体１４と、前記支持体１４上に固定されている複数本のプローブ１６と、前記プローブ１６とリード２６とを電気的に接続するコンタクトホール２０とを備えている。前記プローブ１６はエポキシ樹脂２４により前記支持体１４上に固定されている。測定時には、前記集積回路用プローブカード１０は測定装置（図１には図示しない）上にセットされ、前記プローブ１６と被検査素子３０の信号コンタクト３８とが電気的に接触することで、電気的特性パラメータの測定信号の送信が行われる。

ただし、前記プローブ１６は前記コンタクトホール２０にハンダにて接続されているので、前記プローブ１６と前記コンタクトホール２０との接続部分は使用時間の経過に伴って、加えてこの接続構造のプローブ１６は強靱性を持たず、および前記回路板１２の重量を長時間にわたって支えることができないため、ひいては断裂する不具合が発生しやすい。

本発明の一実施例では、回路板と、少なくとも一つのカンチレバー型プローブと、第１の支持構造と、第２の支持構造とを備えた集積回路用プローブカードを開示する。前記回路板は少なくとも一つの導電性柱状体を備えており、前記カンチレバー型プローブは後端部と、湾曲部と、連結アームと、尖端部とを有しており、前記連結アームは前記尖端部と前記湾曲部とを結合するように配置されており、前記後端部は前記湾曲部と前記少なくとも一つの導電性柱状体とを結合するように配置されており、前記支持構造は前記少なくとも一つのカンチレバー型プローブを支持するように前記回路板上に設けられており、前記第１の支持構造は前記湾曲部を支持するように前記回路板上に設けられている。また、前記連結アームは水平線とで第１の角度をなしており、前記湾曲部は前記水平線とで第２の角度をなしており、前記第１の角度は前記第２の角度とは異なっている。

本発明の一実施例では、回路板と、少なくとも一つのバーチカル型プローブと、少なくとも一つの支持構造とを備えた集積回路用プローブカードを開示する。前記回路板は少なくとも一つの導電性柱状体を備えており、前記少なくとも一つのバーチカル型プローブは後端部と、直線状本体と、尖端部とを有しており、前記直線状本体は前記尖端部と前記後端部とを結合するように配置されており、前記後端部は前記少なくとも一つの導電性柱状体を結合するように配置されており、前記支持構造は前記少なくとも一つのバーチカル型プローブを支持するように前記回路板上に設けられており、また、前記後端部は水平線とで第１の角度をなしている。

従来の集積回路用プローブカード１０の断面図。 本発明の一実施例の集積回路用プローブカードを例示する図。 本発明の一実施例の集積回路用プローブカードを例示する一部断面図。 図３のプローブと回路板との間の電気的な接触構造を例示する拡大概略図。 本発明の一実施例の集積回路用プローブカードを例示する一部断面図。 本発明の一実施例の集積回路用プローブカードを例示する一部断面図。 図６のプローブと回路板との間の電気的な接触構造を例示する拡大概略図。 本発明の一実施例の集積回路用プローブカードを例示する一部断面図。 本発明の一実施例の集積回路用プローブカードを例示する図。 本発明の一実施例の集積回路用プローブカードを例示する一部断面図。 図１０のプローブと回路板との間の電気的な接触構造を例示する拡大概略図。 本発明の一実施例の集積回路用プローブカードを例示する一部断面図。 本発明の一実施例の集積回路用プローブカードを例示する一部断面図。 図１３のプローブと回路板との間の電気的な接触構造を例示する拡大概略図。 本発明の一実施例の集積回路用プローブカードを例示する一部断面図。

上記では本発明の技術的特徴および長所を広く概略的に説明したが、下記における本発明の詳細な説明により更に明確な理解が得られるであろう。本発明の特許請求の標的を構成するその他技術的特徴および長所は下記に記載する。本発明が属する技術的分野における当業者であれば、下記に開示する概念および特定の実施例を用いて、その他構造または製造工程を改変または設計して、本発明と同じ目的を容易に達成することができることが理解できるはずである。本発明が属する技術分野における当業者であればまた、このような同等効果の構造は別紙の特許請求の範囲で規定する本発明の技術的思想および範囲から乖離しないということも理解できるはずである。

図２および図３には本発明の一実施例の集積回路用プローブカード４０を例示しており、図３は図２の１−１断面線に沿った一部断面図である。前記集積回路用プローブカード４０Ａは回路板４２と、第１の支持構造４４’と、第２の支持構造４４と、少なくとも一つのカンチレバー型プローブ４６と、第１の粘着体４８’と、第２の粘着体４８とを備えている。前記第２の支持構造４４は前記カンチレバー型プローブ４６を支持するように前記回路板４２上に設けられており、前記回路板４２は少なくとも一つの導電性柱状体３３を備えており、前記少なくとも一つのカンチレバー型プローブ４６は後端部４１と、湾曲部４３と、連結アーム４５と、尖端部４７とを有している。前記後端部４１は前記回路板の前記少なくとも一つの導電性柱状体３３に直接接触するように配置されており、前記湾曲部４３は前記後端部４１と前記連結アーム４５とを結合することで前記後端部４１の靭性を高めるように配置されており、前記第１の粘着体４８’は前記湾曲部４３を第１の支持構造４４’上に固定しており、前記第２の粘着体４８は前記連結アーム４５を前記第２の支持構造４４上に固定している。前記連結アーム４５の他端は前記尖端部４７に結合されている。このうち、前記少なくとも一つのカンチレバー型プローブ４６、前記回路板４２の前記少なくとも一つの導電性柱状体３３および前記少なくとも一つの導電性柱状体３３に結合されているリード３１が電気信号の伝送経路を形成している。前記回路板４２は中央開口４２’を有しており、前記第２の支持構造４４は前記中央開口４２’の周囲を囲む支持リングである。

図４は図３のカンチレバー型プローブ４６と回路板４２との間の電気的な接触構造を例示する拡大概略図である。図４から分かるように、前記連結アーム４５は水平線とで第１の角度５５をなしており、前記湾曲部４３は前記水平線とで第２の角度５７をなしており、前記第１の角度は前記第２の角度とは異なっている。前記後端部４１と前記回路板４２との間には第３の角度４９を有しており、このうち、前記第３の角度４９の角度は１５度ないし６０度の間である。

図５は本発明の一実施例の集積回路用プローブカード４０Ｂを例示する一部断面図である。図３に示す集積回路用プローブカード４０Ａと比較すると、図５の集積回路用プローブカード４０Ｂにおける前記少なくとも一つのカンチレバー型プローブ４６は、前記回路板４２の前記少なくとも一つの導電性柱状体３３に直接接触することで前記少なくとも一つの導電性柱状体３３の接触面が傷つくのを防止するように配置されている平面部１３２をさらに有している。前記少なくとも一つのカンチレバー型プローブ４６、前記平面部１３２、前記回路板４２の前記少なくとも一つの導電性柱状体３３および前記少なくとも一つの導電性柱状体３３に結合されているリード３１が電気信号の伝送経路を形成している。

図６は本発明の一実施例の集積回路用プローブカード４０Ｃを例示する一部断面図である。図３に示す集積回路用プローブカード４０Ａと比較すると、図６の集積回路用プローブカード４０Ｃは、前記後端部４１と前記対応する前記少なくとも一つの導電性柱状体３３との間に設けられている仲介物５１をさらに備えている。前記仲介物５１は、電気信号を前記導電性柱状体３３または前記少なくとも一つのカンチレバー型プローブ４６に垂直方向で伝送するように配置されている。前記少なくとも一つのカンチレバー型プローブ４６、前記仲介物５１、前記回路板４２の前記少なくとも一つの導電性柱状体３３および前記少なくとも一つの導電性柱状体３３に結合されているリード３１が電気信号の伝送経路を形成している。

図７は図６のカンチレバー型プローブ４６と回路板４２との間の電気的な接触構造を例示する拡大概略図である。図７から分かるように、前記連結アーム４５は水平線とで第１の角度５５をなしており、前記湾曲部４３は前記水平線とで第２の角度５７をなしており、前記第１の角度は前記第２の角度とは異なっている。前記後端部４１と前記回路板４２との間には第３の角度４９を有しており、このうち、前記第３の角度４９の角度は１５度ないし６０度の間である。

図８は本発明の一実施例の集積回路用プローブカード４０Ｄを例示する一部断面図である。図６に示す集積回路用プローブカード４０Ｃと比較すると、図８の集積回路用プローブカード４０Ｄにおける前記少なくとも一つのカンチレバー型プローブ４６は、前記回路板４２の前記仲介物５１に直接接触することで対応する前記仲介物５１の接触面が傷つくのを防止するように配置されている平面部１５２をさらに有している。前記少なくとも一つのカンチレバー型プローブ４６、前記平面部１５２、前記回路板４２の前記少なくとも一つの導電性柱状体３３および前記少なくとも一つの導電性柱状体３３に結合されているリード３１が電気信号の伝送経路を形成している。

図９および図１０には本発明の一実施例の集積回路用プローブカード６０を例示しており、図１０は図９の２−２断面線に沿った一部断面図である。前記集積回路用プローブカード６０Ａは回路板６１と、少なくとも一つの支持構造８１と、少なくとも一つのバーチカル型プローブ７６とを備えている。前記支持構造８１は上部ガイド板８３と下部ガイド板８７とを備えており、しかも前記支持構造８１は前記バーチカル型プローブ７６を支持するように前記回路板６１上に設けられており、前記回路板６１は少なくとも一つの導電性柱状体６３を備えており、前記少なくとも一つのバーチカル型プローブ７６は後端部７１と、直線状本体７５と、尖端部７７とを有しており、前記直線状本体７５は前記尖端部７７と前記後端部７１とを結合するように配置されており、前記後端部７１は前記少なくとも一つの導電性柱状体６３を結合するように配置されている。このうち前記後端部７１は前記直線状本体７５の後段部分を湾曲させて形成することで前記後端部７１の靭性を高めており、前記直線状本体７５の他端は前記尖端部７７に結合されている。このうち、前記少なくとも一つのバーチカル型プローブ７６、前記回路板６１の前記少なくとも一つの導電性柱状体６３および前記少なくとも一つの導電性柱状体６３に結合されているリード６５が電気信号の伝送経路を形成している。

図１１は図１０のバーチカル型プローブ７６と回路板６１との間の電気的な接触構造を例示する拡大概略図である。図１１から分かるように、前記後端部７１は水平線とで第１の角度８５をなしており、前記後端部７１と前記回路板６１との間には角度９１を有しており、このうち、前記第１の角度８５の角度は１５度ないし６０度の間であり、しかも前記角度９１の角度に等しい。

図１２は本発明の一実施例の集積回路用プローブカード６０Ｂの一部断面図である。図１０に示す集積回路用プローブカード６０Ａと比較すると、図１２の集積回路用プローブカード６０Ｂにおける前記少なくとも一つのバーチカル型プローブ７６は、前記回路板６１の前記少なくとも一つの導電性柱状体６３に直接接触することで前記少なくとも一つの導電性柱状体６３の接触面が傷つくのを防止するように配置されている平面部１７２をさらに有している。前記少なくとも一つのバーチカル型プローブ７６、前記平面部１７２、前記回路板６１の前記少なくとも一つの導電性柱状体６３および前記少なくとも一つの導電性柱状体６３に結合されているリード６５が電気信号の伝送経路を形成している。

図１３は本発明の一実施例の集積回路用プローブカード６０Ｃの図９の２−２断面線に沿った一部断面図である。図１３から分かるように、前記集積回路用プローブカード６０Ｃは回路板６１と、少なくとも一つの支持構造８１と、仲介物１０１と、少なくとも一つのバーチカル型プローブ７６とを備えている。前記支持構造８１は上部ガイド板８３と下部ガイド板８７とを備えており、しかも前記支持構造８１は前記バーチカル型プローブ７６を支持するように前記回路板６１上に設けられており、前記回路板６１は少なくとも一つの導電性柱状体６３を備えており、前記仲介物１０１は、電気信号を前記導電性柱状体６３または前記少なくとも一つのバーチカル型プローブ７６に垂直方向で伝送するように配置されている。前記少なくとも一つのバーチカル型プローブ７６は後端部７１と、直線状本体７５と、尖端部７７とを有しており、前記直線状本体７５は前記尖端部７７と前記後端部７１とを結合するように配置されており、前記後端部７１は前記少なくとも一つの導電性柱状体６３を結合するように配置されている。前記仲介物１０１は前記後端部７１と前記対応する前記少なくとも一つの導電性柱状体６３との間に設けられている。このうち前記後端部７１は前記直線状本体７５の後段部分を湾曲させて形成することで前記後端部７１の靭性を高めており、前記直線状本体７５の他端は前記尖端部７７に結合されている。このうち、前記少なくとも一つのバーチカル型プローブ７６、前記仲介物１０１、前記回路板７２の前記少なくとも一つの導電性柱状体６３および前記少なくとも一つの導電性柱状体６３に結合されているリード６５が電気信号の伝送経路を形成している。

図１４は図１３のバーチカル型プローブ７６と回路板６１との間の電気的な接触構造を例示する拡大概略図である。図１４から分かるように、前記後端部７１は水平線とで第１の角度８５をなしており、前記後端部７１と前記回路板６１との間には角度１１１を有しており、このうち、前記第１の角度８５の角度は１５度ないし６０度の間であり、しかも前記角度１１１の角度に等しい。

図１５は本発明の一実施例の集積回路用プローブカード６０Ｄを例示する一部断面図である。図１３に示す集積回路用プローブカード６０Ｃと比較すると、図１５の集積回路用プローブカード６０Ｄにおける前記少なくとも一つのバーチカル型プローブ７６は、前記回路板６１の前記仲介物１０１に直接接触することで前記仲介物１０１の接触面が傷つくのを防止するように配置されている平面部１９２をさらに有している。前記少なくとも一つのバーチカル型プローブ７６、前記平面部１９２、前記回路板６１の前記少なくとも一つの導電性柱状体６３および前記少なくとも一つの導電性柱状体６３に結合されているリード６５が電気信号の伝送経路を形成している。

本発明の技術内容および技術的特長は上記したとおりであるが、本発明の属する技術分野の当業者であれば、別紙の特許請求の範囲にて規定する本発明の技術的思想に違わぬ範囲内で、本発明の教示および開示で各種の置換および付加を行うことができる。例えば、上記にて開示した数多くの製造工程は、別の方法で実施したり、またはその他の製造工程で置換したり、または上記した二種類の方式を組み合わせて用いることもできる。

またこれ以外にも、本願の権利範囲は上記にて開示した特定の実施例の製造工程、機器、製造、物質の成分、装置、方法またはステップに限定されるものではない。本発明の属する技術分野の当業者であれば、本発明が教示および開示する製造工程、機器、製造、物質の成分、装置、方法またはステップに基づいて、現在または未来の開発者のいずれを問わず、本願の実施例に開示するものと実質的に同じ方式で実質的に同じ効果を実行して、実質的に同じ結果に到達するものも本発明に使用できることが理解できるはずである。したがって、別紙の特許請求の範囲は、この種の製造工程、機器、製造、物質の成分、装置、方法またはステップに用いるものを包括するのに用いることもできる。

１０、４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ、６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄ 集積回路用プローブカード
１２、４２、６１ 回路板
１４ 支持体
１６ プローブ
２０ コンタクトホール
２４ エポキシ樹脂
２６、３１、６５ リード
３０ 被検査素子
３３、６３ 導電性柱状体
３８ 信号コンタクト
４１、７１ 後端部
４２’ 中央開口
４３ 湾曲部
４４ 第２の支持構造
４４’ 第１の支持構造
４５ 連結アーム
４６ カンチレバー型プローブ
４７、７７ 尖端部
４８ 第２の粘着体
４８’ 第１の粘着体
４９ 第３の角度
５１、１０１ 仲介物
５５、８５ 第１の角度
５７ 第２の角度
７５ 直線状本体
７６ バーチカル型プローブ
８１ 支持構造
８３ 上部ガイド板
８７ 下部ガイド板
９１、１１１ 角度
１３２、１５２、１７２、１９２ 平面部

Claims (7)

1. 少なくとも一つの導電性柱状体を備えている回路板と、
   後端部と、直線状本体と、尖端部とを有している少なくとも一つのバーチカル型プローブであって、前記直線状本体は、前記尖端部と前記後端部とを結合するように配置されており、前記後端部は、前記少なくとも一つの導電性柱状体とを結合するように配置されている少なくとも一つのバーチカル型プローブと、
   前記少なくとも一つのバーチカル型プローブを支持するように前記回路板上に設けられている少なくとも一つの支持構造と、
   を具備しており、
   前記後端部は水平線とで第１の角度をなしており、
   前記支持構造が上部ガイド板と下部ガイド板とを備え、前記上部ガイド板が前記直線状本体を隙間なく支持している、ことを特徴とする集積回路用プローブカード。
2. 前記回路板が、前記後端部と前記少なくとも一つの導電性柱状体との間に設けられている少なくとも一つの仲介物を備えている、ことを特徴とする請求項１に記載の集積回路用プローブカード。
3. 前記仲介物が、電気信号を前記導電性柱状体または前記バーチカル型プローブに垂直方向で伝送するように配置されている、ことを特徴とする請求項２に記載の集積回路用プローブカード。
4. 前記第１の角度の角度が１５度ないし６０度の間である、ことを特徴とする請求項１に記載の集積回路用プローブカード。
5. 前記後端部が、前記回路板に接触するように配置されている平面部をさらに有している、ことを特徴とする請求項１に記載の集積回路用プローブカード。
6. 前記尖端部が、被検査チップに接触するように配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の集積回路用プローブカード。
7. 前記導電性柱状体が、前記バーチカル型プローブの後端部とリードとを電気的に接続するように配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の集積回路用プローブカード。

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