JP6654096B2 - Probe card - Google Patents
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Description
本発明は、プローブカードに係り、更に詳しくは、受光素子の低温検査に用いられるプローブカードの改良に関する。 The present invention relates to a probe card, and more particularly, to an improvement in a probe card used for low-temperature inspection of a light receiving element.
プローブカードは、回路素子の検査に用いられる検査装置であり、例えば、半導体ウエハ上に形成された回路素子について電気的特性試験を行うことにより、ダイシングやパッケージング前に回路素子の良否を判定する半導体装置の検査工程において用いられる。 A probe card is an inspection device used for inspecting circuit elements. For example, by performing an electrical characteristic test on circuit elements formed on a semiconductor wafer, the quality of the circuit elements is determined before dicing or packaging. Used in a semiconductor device inspection process.
プローブカードは、プローブ装置に取り付けられる配線基板と、配線基板から下方に向かって突出し、検査対象物上の電極端子に接触する多数のコンタクトプローブとにより構成される。検査対象物は、プローブ装置のステージ上に載置され、当該ステージを上昇させることにより、コンタクトプローブを検査対象物の電極端子に接触させ、検査が行われる。このとき、検査対象物は、平行に配置されているプローブカード及びステージの隙間に配置された状態になっている。 The probe card includes a wiring board attached to the probe device, and a number of contact probes protruding downward from the wiring board and contacting the electrode terminals on the inspection object. The test object is placed on the stage of the probe device, and the stage is raised to bring the contact probe into contact with the electrode terminal of the test object, thereby performing the test. At this time, the inspection object is in a state of being arranged in a gap between the probe card and the stage arranged in parallel.
検査対象物が受光素子であれば、電気的特性の検査中に検査対象物に検査光を照射して受光状態における動作を測定する必要がある。このため、受光素子検査用のプローブカードの配線基板には、検査対象物と対向する貫通穴が形成され、当該貫通穴を介して、検査中の検査対象物に対し検査光が照射される。 If the inspection object is a light receiving element, it is necessary to measure the operation in the light receiving state by irradiating the inspection object with inspection light during the inspection of the electrical characteristics. Therefore, a through hole facing the inspection object is formed in the wiring board of the probe card for light receiving element inspection, and the inspection object under inspection is irradiated with inspection light through the through hole.
また、回路素子の低温検査において、結露を防止する方法が従来から知られている(例えば、特許文献1)。大気中において検査対象物を冷却すれば結露が発生する。このため、特許文献1には、プローブカードを仕切り板として用い、プローブカードの下方に外気から遮断された気密性空間を形成し、当該気密性空間内に検査対象物を配置するとともに、乾燥気体を供給することにより、結露を防止する低温検査方法が記載されている。 Further, in a low-temperature inspection of a circuit element, a method of preventing dew condensation has been conventionally known (for example, Patent Document 1). If the test object is cooled in the atmosphere, dew condensation occurs. For this reason, in Patent Document 1, a probe card is used as a partition plate to form an airtight space that is shielded from the outside air below the probe card, an inspection object is arranged in the airtight space, and a dry gas is formed. Describes a low-temperature inspection method for preventing dew condensation by supplying water.
このような従来技術により、受光素子の低温検査を行う場合、貫通穴が形成されたプローブカードを用いて、乾燥気体からなる雰囲気中の検査対象物を検査することになる。この場合、プローブカードの貫通穴を介して外気が流入し、検査対象物の周辺において結露が発生するという問題が生じる。 According to such a conventional technique, when performing a low-temperature inspection of a light receiving element, an inspection target in an atmosphere composed of a dry gas is inspected using a probe card having a through hole. In this case, there is a problem that outside air flows in through the through hole of the probe card and dew condensation occurs around the inspection object.
この様な結露を防止する方法として、気圧差を利用して外気の流入を防止することが考えられる。つまり、プローブカードよりも下側の空間の気圧を大気圧よりも高くすれば、貫通孔からの外気の流入を防止することができる。しかしながら、この方法を採用した場合、貫通穴を通って外部へ流出する乾燥気体の流れが生じる。この乾燥気体の流れは、検査対象物の近傍を通過するため、冷却された検査対象物の温度が上昇してしまうという問題が生じる。 As a method for preventing such dew condensation, it is conceivable to prevent the inflow of outside air by using a pressure difference. That is, if the pressure in the space below the probe card is made higher than the atmospheric pressure, the inflow of outside air from the through hole can be prevented. However, when this method is adopted, a flow of the dry gas flowing to the outside through the through hole occurs. Since the flow of the dry gas passes near the inspection target, there is a problem that the temperature of the cooled inspection target increases.
そこで、温度上昇を防止しつつ結露も防止する方法として、プローブカードの配線基板に検査対象物と対向する透光窓を形成することが考えられる。貫通穴に代えて透光窓を設けることにより、検査対象物の温度を上昇させることなく外気の流入を防止し、かつ、検査光を照射することが可能になる。 Therefore, as a method of preventing dew condensation while preventing a rise in temperature, it is conceivable to form a light-transmitting window facing a test object on a wiring board of a probe card. By providing a translucent window instead of the through hole, it is possible to prevent the inflow of outside air without increasing the temperature of the inspection object and to irradiate the inspection light.
ところが、この様な構成を採用した場合、透光窓に傷や埃が付けば、それらが受光素子の画素領域に映り込むことにより、正常な受光素子であるにもかかわらず異常であると判定され、電気的測定の検査を正しく行うことができないおそれがあった。この様な問題は、検査対象物から透光窓までの距離を長くすれば、光の回折現象により抑制することができる。 However, when such a configuration is adopted, if the light-transmitting window is scratched or dusted, it is reflected in the pixel area of the light-receiving element, and thus it is determined that the light-receiving element is abnormal despite being a normal light-receiving element. Therefore, there is a possibility that the electrical measurement cannot be correctly performed. Such a problem can be suppressed by the light diffraction phenomenon by increasing the distance from the inspection object to the light transmitting window.
そこで、本願発明の発明者らは、検査対象物から配線基板までの距離に比べて、検査対象物から透光窓までの距離がより遠くなるように、配線基板に検査対象物と対向する凹部を形成し、当該凹部内に透光窓を配置したプローブカードを用いて受光素子の低温検査を行った。その結果、乾燥気体を供給しているにもかかわらず、−40°Cに冷却された検査対象物の表面に霜が発生する現象が生じた。この現象は、乾燥気体が十分に回り込めず、凹部内に大気が滞留しているため、この滞留気体に含まれる水分が、検査対象物によって冷却され、凝結昇華したものであると考えられる。 Therefore, the inventors of the present invention set a concave portion facing the inspection object on the wiring board so that the distance from the inspection object to the light transmitting window is longer than the distance from the inspection object to the wiring board. Was formed, and a low-temperature inspection of the light-receiving element was performed using a probe card having a light-transmitting window disposed in the concave portion. As a result, a phenomenon occurs in which frost is generated on the surface of the test object cooled to −40 ° C. despite the supply of the dry gas. This phenomenon is considered to be due to the fact that the dry gas does not sufficiently flow in and the air stays in the concave portion, so that the water contained in the staying gas is cooled by the inspection object and condensed and sublimated.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、受光素子の低温検査用のプローブカードを提供することを目的とする。特に、受光素子の低温検査において、露又は霜の発生を防止することができるプローブカードを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a probe card for low-temperature inspection of a light receiving element. In particular, it is an object of the present invention to provide a probe card that can prevent the occurrence of dew or frost in a low-temperature inspection of a light receiving element.
本発明の第1の態様によるプローブカードは、受光素子の低温検査用のプローブカードにおいて、乾燥気体が供給される第1空間、及び、前記第1空間よりも低圧の第2空間を仕切る配線基板と、前記第1空間内の前記受光素子に接触するコンタクトプローブと、前記第2空間から前記受光素子に照射される検査光を透過する透光窓とを備え、前記透光窓が、前記配線基板よりも前記第2空間側に配置され、前記受光素子に対向する前記配線基板上の凹部を形成し、前記凹部が、前記凹部内の滞留気体を前記第2空間に排出する排気孔を有する。 A probe card according to a first aspect of the present invention is a probe card for low-temperature inspection of a light receiving element, wherein a wiring board that partitions a first space to which dry gas is supplied and a second space lower in pressure than the first space. A contact probe that contacts the light receiving element in the first space; and a light transmitting window that transmits inspection light emitted from the second space to the light receiving element, wherein the light transmitting window includes the wiring A recess is formed on the wiring board, which is disposed closer to the second space than the substrate and faces the light receiving element, and the recess has an exhaust hole for discharging gas remaining in the recess to the second space. .
この様な構成を採用することにより、透光窓に付いた傷や埃が検査結果に影響を与えるのを抑制することができる。また、検査中に受光素子の表面又は周辺に露又は霜が発生するのを抑制することができる。 By employing such a configuration, it is possible to prevent the scratches and dust on the light transmitting window from affecting the inspection result. Further, it is possible to suppress the occurrence of dew or frost on the surface or the periphery of the light receiving element during the inspection.
本発明の第2の態様によるプローブカードは、上記構成に加えて、前記排気孔が前記透光窓上に形成される。このような構成を採用することにより、透光窓の面積を減少させることなく、排気孔を設けることができる。 In the probe card according to the second aspect of the present invention, in addition to the above configuration, the exhaust hole is formed on the light transmitting window. By employing such a configuration, the exhaust hole can be provided without reducing the area of the light transmitting window.
本発明の第3の態様によるプローブカードは、上記構成に加えて、前記排気孔が上記透光窓の周縁部に形成される。このような構成を採用することにより、排気孔が検査結果に影響を与えるのを抑制することができる。 In a probe card according to a third aspect of the present invention, in addition to the above configuration, the exhaust hole is formed in a peripheral portion of the light transmitting window. By employing such a configuration, it is possible to suppress the exhaust hole from affecting the inspection result.
本発明の第4の態様によるプローブカードは、上記構成に加えて、前記凹部が2以上の前記排気孔を有する。このような構成を採用することにより、凹部内の滞留気体を効率的に排気することができる。 In a probe card according to a fourth aspect of the present invention, in addition to the above configuration, the recess has two or more exhaust holes. By employing such a configuration, the gas remaining in the concave portion can be efficiently exhausted.
本発明の第5の態様によるプローブカードは、上記構成に加えて、前記排気孔が前記透光窓の面積の30%以下である。このような構成を採用することにより、検査対象物の温度に影響を与えるのを抑制することができる。 In the probe card according to a fifth aspect of the present invention, in addition to the above configuration, the exhaust hole has an area of 30% or less of the area of the light transmitting window. By employing such a configuration, it is possible to suppress an influence on the temperature of the inspection object.
本発明の第6の態様によるプローブカードは、上記構成に加えて、前記配線基板が2.8Pa以上の気圧差を有する前記第1空間及び前記第2空間を仕切り、前記排気孔の断面積が7mm2以上である。 In a probe card according to a sixth aspect of the present invention, in addition to the above configuration, the wiring board partitions the first space and the second space having a pressure difference of 2.8 Pa or more, and a cross-sectional area of the exhaust hole is reduced. 7 mm 2 or more.
本発明の第7の態様によるプローブカードは、上記構成に加えて、前記透光窓が前記配線基板に対し着脱可能である。 In a probe card according to a seventh aspect of the present invention, in addition to the above configuration, the light transmitting window is detachable from the wiring board.
本発明によれば、受光素子の低温検査用のプローブカードを提供することができる。特に、受光素子の低温検査において、露又は霜の発生を防止することができるプローブカードを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a probe card for low-temperature inspection of a light receiving element. In particular, it is possible to provide a probe card that can prevent the occurrence of dew or frost in a low-temperature inspection of a light receiving element.
<プローブ装置1の構成例>
図1は、本実施の形態によるプローブカード2を含むプローブ装置1の一構成例を示した図である。このプローブ装置1は、受光素子の低温検査に好適な装置であり、乾燥気体からなる雰囲気中に検査対象物3を配置することにより、低温検査中に検査対象物3の表面又はその周辺に露又は霜が発生するのを抑制することができる。
<Example of configuration of probe device 1>
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a probe device 1 including a
プローブ装置1は、検査対象物3の電気的特性を検査する検査装置である。この検査は、プローブカード2を介して、検査対象物3の電極端子をテスター装置4に接続した状態で行われる。テスター装置4は、検査対象物3に試験信号を供給し、その応答信号を検出することにより、検査対象物3の電気的特性を測定する装置である。
The probe device 1 is an inspection device that inspects electrical characteristics of the
プローブ装置1は、テスト光源15及びテスターヘッド16を収容する上部空間10Uと、検査対象物3、ステージ17及び駆動装置18を収容する下部空間10Dとを有する。プローブカード2は、上部空間10U及び下部空間10Dを仕切る仕切り板の一部として、上部空間10U及び下部空間10Dの境界に配置される。
The probe device 1 has an
プローブカード2は、配線基板20上に多数のコンタクトプローブ21を立設して構成され、コンタクトプローブ21が下方を向き、配線基板20が略水平となる状態で、プローブ装置1に対し着脱可能に取り付けられる。プローブカード2を下部筐体11Dの天板110に取り付けることにより、天板110の開口部112が塞がれ、天板110及びプローブカード2が、上部空間10U及び下部空間10Dを仕切る仕切り板として機能する。
The
検査対象物3は、検査中に検査光が照射される回路素子であり、下部空間10D内のステージ17上に載置される。検査対象物3は、例えば、半導体ウエハの上面に多数の電極端子及び1又は2以上の画素領域が形成された受光素子であり、これらの電極端子にコンタクトプローブ21を接触させることにより、プローブカード2が検査対象物3に対し電気的に接続される。
The
上部筐体11Uは、下部筐体11Dに対し開閉可能に取り付けられ、プローブカード2の交換時に開き、検査時に閉じることができる。上部空間10Uは、下部筐体11Dの天板110と、上部筐体11Uとによって囲まれた上部筐体11Uの内部空間であり、プローブ装置1の設置空間の雰囲気(以下、外気という)で満たされている。
The
下部筐体11Dは、下部空間10Dを形成する筐体である。下部筐体11Dの天板110には、開口部112が設けられているが、この開口部112は、プローブカード2を取り付けることにより塞がれる。このため、下部空間10Dは、僅かな隙間による連通を除き、外気から遮断されている。一方、下部筐体11Dの側壁111には、給気口113が設けられ、給気口113から下部空間10Dへ乾燥気体が供給される。このため、下部空間10Dは外気よりも高い気圧に維持され、下部筐体11Dの隙間からの外気の侵入が抑制され、下部空間10Dは乾燥気体で満たされる。なお、下部空間10Dの気圧は、乾燥気体を供給する流量により調整することができるが、圧力調整装置(不図示)を用いて下部空間10Dの圧力を制御することもできる。
The
乾燥気体供給装置12は、外気よりも水蒸気量の少ない乾燥気体を下部空間10Dに供給する装置である。乾燥気体は、例えば、空気であってもよいし、あるいは、窒素などの不活性ガスであってもよい。乾燥気体供給装置12は、外部タンク(不図示)内に貯蔵された乾燥気体を供給するものであってもよいし、大気中の水蒸気量を低減させて供給する装置であってもよい。さらに、下部空間10D内の気体を取り出して水蒸気量を低減させ、再び下部空間10Dに戻す循環型の装置であってもよい。
The dry
温度制御装置13は、ステージ17の温度調整を行う装置である。高温検査時には、ステージ17を加熱することによって検査対象物3が加熱される。例えば、ステージ17の内蔵ヒーターが用いられる。また、低温検査時には、ステージ17を冷却することによって検査対象物3が冷却される。例えば、温度制御装置13がコンプレッサを備え、当該コンプレッサによって冷却された冷媒をステージ17内部に循環させることにより、ステージ17が冷却される。
The
テスト光源15は、検査中の検査対象物3に照射する検査光を生成する。テスト光源15から出射された検査光は、テスターヘッド16及びプローブカード2を透過して、検査対象物3に照射される。また、検査中におけるテスト光源15の点灯及び消灯は、テスター装置4によって制御される。
The
テスターヘッド16は、テスター装置4に接続された多数の信号端子により構成される。テスターヘッド16をプローブカード2上に配置すれば、各信号端子がプローブカード2上の各外部端子に接触し、テスター装置4が、プローブカード2と電気的に接続される。
The
ステージ17は、検査対象物3が載置される載置台であり、検査対象物3を固定するエアーチャック(不図示)を備えている。また、低温検査又は高温検査を行うための冷却手段及び加熱手段を備えている。
The
駆動装置18は、ステージ17を3次元方向に駆動する駆動装置である。ステージ17が上昇することにより、コンタクトプローブ21が検査対象物3の電極端子に接触する。また、ステージ17が水平方向に移動することにより、プローブカード2及び検査対象物3間の位置合わせが行われ、互いに対応するコンタクトプローブ21と電極端子とをそれぞれ接触させることができる。
The driving
このプローブ装置1は、低温検査時に、乾燥気体供給装置12から乾燥気体が供給され、下部空間10Dは、外気よりも水蒸気量の少ない乾燥気体で満たされる。このため、冷却された検査対象物3の表面又はその周辺に露や霜が発生するのを抑制することができる。
In the probe device 1, a dry gas is supplied from the dry
また、プローブ装置1は、上部空間10Uにテスト光源15を備えるとともに、上部空間10U及び下部空間10Dを仕切るプローブカード2がテスト光源15からの検査光を透過するように構成される。このため、低温検査中の検査対象物3に対し、検査光を照射することができる。
In addition, the probe device 1 includes a
なお、図1には、上部筐体11Uを有するプローブ装置1を示したが、上部空間10Uは大気で満たされているため、上部筐体11Uを省略することもできる。この場合、上部空間10Uは、天板110及びプローブカード2の上側に隣接する空間を指すものとする。
Although FIG. 1 shows the probe device 1 having the
<プローブカード2の構成例>
図2〜図6は、図1のプローブカード2の詳細構成例を示した図である。図2は、プローブカード2の全体を示した概略図であり、図中の(a)がプローブカード2を上方向から見た平面図、(b)が水平方向から見た側面図である。図3は、プローブカード2の上面中央部を拡大して示した拡大平面図であり、図4は、下面中央部を拡大して示した拡大底面図である。図5は、図2のA−A切断線によりプローブカード2を切断したときの断面図であり、図6は、図2のB−B切断線によりプローブカード2を切断したときの断面図である。
<Configuration example of
FIGS. 2 to 6 are diagrams showing a detailed configuration example of the
プローブカード2は、配線基板20、多数のコンタクトプローブ21、補強板22、透明板23及び透明板フレーム24により構成される。
The
配線基板20は、略平板の回路基板、例えば、円板形状のPCB(プリント回路基板)であり、上面の周縁部には、テスター装置4との間で信号の入出力を行う多数の外部端子201が設けられている。また、配線基板20の略中央には、貫通孔202が形成されている。
The
透光窓20Wは、配線基板20の貫通孔202に対応して設けられた透光性の窓部であり、透明板23によって構成される。透光窓20Wは、検査対象物3と対向して配置され、テスト光源15から照射された検査光は、透光窓20Wを透過し、検査対象物3上の画素領域に到達する。
The
コンタクトプローブ21は、一端(針元部210)が配線基板20に接続され、他端(針先部211)が検査対象物3に接触する電気的接触子であり、樹脂21Rを用いて補強板22に固定された固定部212を有する。固定部212は、針元部210及び針先部211間に位置し、針先部211に検査対象物3が接触することにより、固定部212よりも針先部211側が弾性変形する。つまり、固定部212を固定端とし、針先部211を自由端とするカンチレバー(片持ち梁)構造を有し、検査対象物3に対し弾性的に接触することができる。
The
補強板22は、配線基板20に取り付けられた金属ブロックである。配線基板20に補強板22を取り付けることにより、温度変化や外力によって生じる配線基板20の歪みを抑制することができる。さらに、補強板22上にコンタクトプローブ21を固定することにより、良好なコンタクト特性を得ることができる。
The reinforcing
補強板22は、例えば、配線基板20の貫通孔202内に配置されるフレーム部221と、配線基板20の上面に沿って外方へ延びるフランジ部222とによって構成される。フレーム部221は、外周面が貫通孔202の内面と密着するように隣接し、両端が開放された中空部が配線基板20を貫通する。フレーム部221の内面には上方を向いた段差部223が形成され、この段差部223に当接させることにより、透明板フレーム24の位置決めが行われる。
The reinforcing
透明板23は、透光窓20Wを構成する略平板状の透明性部材、例えばアクリル板であり、配線基板20と略平行に配置される。透明板23の下面は、配線基板20の下面よりも上方に配置され、配線基板20の下面には、貫通孔202に対応する凹部203が形成される。凹部空間204は、凹部203の内部空間であり、配線基板20の下面に開口を有し、その天板が透明板23からなる。つまり、透明板23は、凹部空間204を挟んで検査対象物3と対向しており、検査対象物3から見て、配線基板20よりも離れた位置に配置される。このため、透明板23に傷や埃が付いた場合であっても、それらが検査対象物3の画素領域に映り込むのを抑制することができる。
The
透明板23には、1又は2以上の排気孔23Hが設けられている。排気孔23Hは、透明板を貫通する小孔であり、上部空間10U及び下部空間10Dの気圧差を利用して、凹部空間204内の滞留気体を上部空間10Uに排出する。このため、凹部空間204内も乾燥気体で満たすことができる。
The
透明板フレーム24は、透明板23を保持する枠体であり、透明板23とともに、配線基板20に対し着脱可能に取り付けられる。例えば、透明板フレーム24は、取付ビス243を用いて補強板22に取り付けられる。着脱可能な透光窓20Wを備えることにより、低温検査以外、例えば、常温検査及び高温検査では、透光窓20Wを取り外して使用することもできる。
The
透明板フレーム24は、フレーム本体241及びホルダー242によって構成される。フレーム本体241は、例えば、金属製枠体であり、補強板22の中空部内に配置される。フレーム本体241の中空部の内面には、上方を向いた段差部244が形成され、この段差部244と、ホルダー242の下端によって透明板23の周縁部を挟持することにより、透明板23が保持される。ホルダー242は、例えば、アクリル製枠体であり、フレーム本体241の中空部内に嵌入することにより、フレーム本体241に固定される。
The
<排気孔23Hの作用>
図7は、排気孔23Hによる排気作用についての説明図である。図7の(a)〜(c)には、種々のプローブカードについて、その近傍を乾燥気体が循環する様子を示した図である。なお、図中の矢印は、雰囲気が移動する方向を示している。
<Operation of
FIG. 7 is an explanatory diagram of the exhaust action by the
図中の(a)には、比較例として、透光窓20Wを有しないプローブカード2aの近傍を乾燥気体が循環する様子が示されている。プローブカード2aは、透光窓20Wを備えていない。このため、配線基板20は凹部203を有しておらず、配線基板20の下面は略平面からなる。このため、乾燥気体は、プローブカード2aと検査対象物3の間に形成される空間全体を容易に循環することができる。従って、冷却された検査対象物3をプローブカード2aに近づけて行われる低温検査において、露や霜が発生することはない。
(A) in the drawing shows, as a comparative example, a state in which the dry gas circulates in the vicinity of the
図中の(b)には、比較例として、透光窓20Wが設けられたプローブカード2bの近傍を乾燥気体が循環する様子が示されている。プローブカード2bは、透光窓20Wに対応する凹部203が配線基板20に形成されているが、透光窓20Wに排気孔23Hは設けられていない。このため、乾燥気体は、配線基板20の下面と検査対象物3との間に形成される空間には容易に循環するが、凹部空間204にはほとんど入り込めず、凹部空間204には、乾燥気体ではない滞留気体が残る。
(B) in the drawing shows, as a comparative example, a state in which the dry gas circulates in the vicinity of the
この滞留気体は、乾燥気体に比べて水蒸気量が多いため、低温検査時に露又は霜を生じさせる。つまり、低温検査時に、冷却された検査対象物3をプローブカード2aに近づけると、凹部空間204の滞留気体が凝縮又は昇華し、検査対象物3の表面又は周辺に露又は霜を発生させる。
Since this retained gas has a larger amount of water vapor than the dry gas, it causes dew or frost during the low-temperature inspection. That is, when the cooled
図中の(c)には、本実施の形態によるプローブカード2の近傍を乾燥気体が循環する様子が示されている。(b)の場合と同様、プローブカード2は透光窓20Wを備え、透光窓20Wに対応して、配線基板20の下面に凹部203が形成されている。しかしながら、プローブカード2は、透光窓20Wに排気孔23Hが形成されているため、気圧差を利用して、下部空間10Dから上部空間10Uへの気流が形成される。このため、凹部空間204の滞留気体は排気孔23Hから排気され、凹部空間204には、乾燥気体が入り込み、乾燥気体で満たされる。つまり、透光窓20Wに排気孔23Hを形成することにより、凹部空間204を乾燥気体でみたすことができる。従って、低温検査時に、検査対象物3の表面又は周辺に露又は霜が発生するのを抑制することができる。
(C) in the figure shows how the dry gas circulates in the vicinity of the
<排気孔23Hの配置>
排気孔23Hは、検査対象物3の画素領域に写り込み、受光量に影響を与えるおそれがある。このため、上方から見て、排気孔23Hは、検査対象物3の画素領域と重複しないように配置されていることが望ましい。また、画素領域から離れた位置に排気孔23Hを配置するほど、受光量に与える影響も小さくすることができるから、できるだけ画素領域から離れた位置に排気孔23Hを配置することがより望ましい。検査時の画素領域は透光窓20Wの略中央に対応づけられるため、排気孔23Hは、透光窓20Wの周縁部、つまり、透明板23の周縁部に配置することがより望ましい。さらに、透光窓20Wが細長い形状である場合、長手方向の両端に相当する周縁部に排気孔23Hを配置することが望ましい。
<Arrangement of
The exhaust holes 23H may be reflected in the pixel area of the
また、排気孔23Hが透光窓20Wの略中央に形成されている場合、凹部空間204の周縁部において滞留気体が排出できないおそれがある。このため、排気孔23Hは、透光窓20Wの周縁部に形成することが望ましい。
Further, when the
<排気孔23Hの数>
透光窓20Wに1つの排気孔23Hのみを形成してもよいが、2以上の排気孔23Hを形成することがより望ましい。排気孔23Hの総面積が同一であれば、排気孔23Hの数を増大することにより、各排気孔23Hの大きさを小さくすることができる。小さな排気孔23Hを形成することにより、検査対象物3の画素領域に写り込み、検査結果に影響を与えるのを抑制することができる。また、複数の排気孔23Hを透過窓20Wの周縁部に配置することにより、凹部空間204の周縁部における滞留気体をより効率的に排出することができる。
<Number of
Although only one
<排気孔23Hの大きさ>
排気孔23Hは、凹部空間204の滞留気体を排出することができればよく、過大な断面積を確保する必要はない。しかも、排気孔23Hの断面積が大きすぎると、下部空間10Dの気圧を顕著に低下させるおそれがあるとともに、排気孔23Hから排出される流量が増え、検査対象物3の近傍を流れる乾燥気体の流量も増えることにより、検査対象物3の温度上昇を招く。このため、排気孔23Hは、透光窓20Wの面積の30%以下であることが望ましく、10%以下であることがより望ましい。
<Size of
The
図8は、本実施の形態によるプローブカードの他の構成例を示した断面図であり、プローブカード2'の断面が示されている。プローブカード2'は、配線基板20に2個の貫通孔302,312が形成されている。貫通孔302,312は、検査対象物3の受光領域に対応してそれぞれ形成される。また、貫通孔302,312は、配線基板30の上面側に形成された共用空間305に連通する。さらに、配線基板20の下面には、検査対象物3の電極端子に対応して多数のコンタクトプローブ21が配設されている。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing another configuration example of the probe card according to the present embodiment, and shows a cross section of the
共用空間305は、配線基板20、補強板32及び透明板23によって囲まれた空間であり、2つの貫通孔302,312を介して、下部空間10Dと連通する。補強板32は、貫通孔302,312を包含する領域を囲む金属フレームであり、配線基板30の上面に取り付けられている。透明板23は、補強板32の上端に取り付けられ、補強板32の上面開口を塞いでいる。
The
つまり、配線基板20の下面には、貫通孔302,312にそれぞれ対応する2個の凹部303,313が形成されているが、これらの凹部303,313は、配線基板20の上面側において連通している。その結果、1つの共用空間305と、2つの貫通孔302,312の内部空間とによって構成される1つの凹部空間204が形成される。
That is, two
透明板23の周縁部には、1又は2以上の排気孔23Hが設けられ、気圧差を利用して、凹部空間204の排気を行うことができる。従って、凹部空間204の滞留気体により、低温検査時に露又は霜が発生するのを防止することができる。
One or more exhaust holes 23 </ b> H are provided in the peripheral portion of the
<実験例>
次の表は、プローブカードの透光窓20Wに形成される排気孔23Hの総面積を異ならせた実験例1〜7について、低温検査を行った実験結果を示した表である。これらの実験例は、平面視したときの面積が8228mm2、高さが15mmの凹部空間204を有するプローブカードを用いて行われた。また、上部空間10U及び下部空間10D間の気圧差が2.8Pa、検査対象物3の温度が−40°Cの条件下で行われた。また、いずれの実験例でも、1つの排気孔23Hの内径は2mmであり、排気孔23Hの数を異ならせることにより、透明板23に形成された排気孔23Hの総面積を異ならせている。評価は、検査対象物3の表面に生じる霜を目視確認することによって行われた。
<Example of experiment>
The following table is a table showing experimental results of low-temperature inspections on Experimental Examples 1 to 7 in which the total area of the
実験例1及び2では、検査対象物3の表面に多数の霜が付着していた。実験例3でも霜は付着したが、実験例1及び2と比較すれば少なかった。実験例4〜7では、霜の付着は全く発生していない。
In Experimental Examples 1 and 2, many frosts adhered to the surface of the
実験例7における排気孔23Hの総面積は、25.1mm2であり、透光窓20Wの面積8228mm2に比べて十分に小さい。この様な範囲においては、排気孔23Hの総面積を大きくするほど霜の発生を効果的に抑制できることが上記実験の結果から分かる。また、実験例1〜7により、気圧差2.8Paでは、7mm2以上の排気孔23Hを形成する必要があることが分かる。さらに、9.4mm2以上の排気孔23Hを形成することが望ましいことが分かる。
The total area of the exhaust holes 23H in Experimental Example 7 is 25.1 mm 2, which is sufficiently smaller than the area 8228 mm 2 of the
気圧差を増大すれば、排気孔23Hからの排気流量が増大し、排気孔23Hの総面積を増大した場合と同様、霜の発生を効果的に抑制できると考えられる。このため、気圧差2.8Pa以上の条件下において、7mm2以上の排気孔23Hを形成することが望ましいことが分かる。
It is considered that if the pressure difference is increased, the flow rate of exhaust gas from the
以上の説明により理解される通り、本実施の形態によるプローブカード2は、検査対象物3の低温検査用のプローブカードであって、乾燥気体が供給される下部空間10D(第1空間)と、下部空間10Dよりも低圧の上部空間10U(第2空間)を仕切る配線基板20と、下部空間10D内の検査対象物3に接触するコンタクトプローブ21と、上部空間10Uから検査対象物3に照射される検査光を透過する透光窓20Wとを備え、透光窓20Wが、配線基板20よりも上部空間10U側に配置され、検査対象物3に対向する配線基板20上の凹部203を形成し、凹部203が、凹部203内の滞留気体を上部空間10Uに排出する排気孔23Hを有する。
As understood from the above description, the
透光窓20Wを配線基板20よりも上部空間10U側に配置し、凹部空間204を挟んで透光窓20Wと検査対象物3を対向させることにより、配線基板20から検査対象物3までの距離に比べて、透光窓20Wから検査対象物3までの距離を長くすることができる。このため、透光窓20Wに付いた傷や埃が、検査対象物3の画素領域に写り込み、検査結果に影響を与えるのを抑制することができる。
The distance between the
また、凹部203に排気孔23Hを設けることにより、上部空間10U及び下部空間10Dの気圧差を利用して、凹部空間204の滞留気体を上部空間10Uに排出し、凹部空間204を乾燥気体で満たすことができる。このため、低温検査時に露又は霜が発生するのを抑制することができる。
Further, by providing the
また、本実施の形態によるプローブカード2は、排気孔23Hが透光窓20W上に形成される。このような構成を採用することにより、透光窓20Wの面積を減少させることなく、排気孔23Hを設けることができる。
In the
また、本実施の形態によるプローブカード2は、排気孔23Hが透光窓20Wの周縁部に形成される。このような構成を採用することにより、排気孔23Hが、検査対象物3の画素領域に写り込み、検査結果に影響を与えるのを抑制することができる。
Further, in the
また、本実施の形態によるプローブカード2は、凹部203が2以上の排気孔23Hを有する。このような構成を採用することにより、排気孔23Hの大きさを抑制しつつ、排気孔23Hの総面積を増大させることができる。このため、排気孔23Hが、検査対象物3の画素領域に写り込み、検査結果に影響を与えるのを抑制することができる。
In the
また、本実施の形態によるプローブカード2は、上記構成に加えて、前記排気孔が前記透光窓の面積の30%以下である。このような構成を採用することにより、検査対象物の温度に影響を与えるのを抑制することができる。
Further, in the
また、本実施の形態によるプローブカード2は、配線基板20が2.8Pa以上の気圧差を有する上部空間10U及び下部空間10Dを仕切り、排気孔23Hの断面積が7mm2以上である。このような構成を採用することにより、低温検査時における露又は霜の発生を抑制することができる。
In the
また、本実施の形態によるプローブカード2は、前記透光窓が前記配線基板に対し着脱可能である。このような構成を採用することにより、低温検査以外の場合、例えば、常温検査や高温検査では、透光窓を取り外してプローブカードを使用することができる。
In the
なお、上記実施の形態では、透明板23上に排気孔23Hが形成されたプローブカードの例について説明したが、本発明は、この様な場合のみに限定されない。すなわち、排気孔23Hは、凹部空間204内の滞留気体を排出することができればよく、例えば、透明板フレーム24に排気孔23Hを形成することもできる。
In the above embodiment, the example of the probe card in which the
1 プローブ装置
2 プローブカード
3 検査対象物
4 テスター装置
10D 下部空間
10U 上部空間
11D 下部筐体
11U 上部筐体
110 天板
111 側壁
112 開口部
113 給気口
12 乾燥気体供給装置
13 温度制御装置
15 テスト光源
16 テスターヘッド
17 ステージ
18 駆動装置
20 配線基板
201 外部端子
202 貫通孔
203 凹部
204 凹部空間
20W 透光窓
21 コンタクトプローブ
210 針元部
211 針先部
212 固定部
21R 樹脂
22 補強板
221 フレーム部
222 フランジ部
223 段差部
23 透明板
23H 排気孔
24 透明板フレーム
241 フレーム本体
242 ホルダー
243 取付ビス
244 段差部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
乾燥気体が供給される第1空間、及び、前記第1空間よりも低圧の第2空間を仕切る配線基板と、
前記第1空間内の前記受光素子に接触するコンタクトプローブと、
前記第2空間から前記受光素子に照射される検査光を透過する透光窓とを備え、
前記透光窓は、前記配線基板よりも前記第2空間側に配置され、前記受光素子に対向する前記配線基板上の凹部を形成し、
前記凹部は、前記凹部内の滞留気体を前記第2空間に排出する排気孔を有することを特徴とするプローブカード。 In the probe card for low temperature inspection of the light receiving element,
A first space to which a dry gas is supplied, and a wiring board that partitions a second space lower in pressure than the first space;
A contact probe that contacts the light receiving element in the first space;
A light-transmitting window that transmits inspection light applied to the light-receiving element from the second space,
The light-transmitting window is disposed closer to the second space than the wiring substrate, and forms a concave portion on the wiring substrate facing the light-receiving element,
The probe card according to claim 1, wherein the concave portion has an exhaust hole for discharging gas remaining in the concave portion to the second space.
前記排気孔の断面積が7mm2以上であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のプローブカード。 The wiring board partitions the first space and the second space having a pressure difference of 2.8 Pa or more;
The probe card according to claim 1, wherein a cross-sectional area of the exhaust hole is 7 mm 2 or more.
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