JPH01161173A - プローブ装置のプローブカード自動交換方法 - Google Patents
プローブ装置のプローブカード自動交換方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
法に関する。
の電気的諸特性をml定し、不良と判定されたチップを
アセンブリ工程の前で排除することにより、コストダウ
ンや生産性の向上に寄与させるための装置である。
りの向」二並びに品質の向−にが要求されており、しか
も、ウェハの大形直径化と製造装置の自動化が進行して
いるなかで、プローバについてもこれと同様であって、
ウェハが収容されたつ工ハカセッ1〜をセットするのみ
で、自動的に測定可能なプローバが開発されている。
り、少量多品種生産工程が増加しており、このため、オ
ペレータの操作が非常に増加しているのが現状である。
する必要があり、例えは、X品種のチップを1ll11
定し、続いてX品種のチップを4Iす定する場合には、
プローブカードをX品種に応したものに交換する必要が
ある。
定時間の高速化や測定周波数の関係で、ドライバーコン
パレークなとアナログ回路部をピンエレタトロニクスポ
ードと呼ばれる基板に絹み込み、その基板を設置したテ
ストヘッドをプローブカードのずぐ上に配設して高周波
測定を実行していた。この場合−に記プローブカードの
交換毎にデス1〜ヘツ1〜を設置し直す必要がある。
、オペ1ノータがヘッドプレー1〜J―のビス等を緩め
てプローブカードを取外し、次に他品種に適したプロー
ブカードを取付る等の作業を行い、これら全ての作業を
人為的手段により行っていた。
の交換毎に、プローブカード交換の支障のおよばない位
置に退避させておき、交換終了時には再びナス1〜ヘツ
ドを所定の位置に設置するという作業を、オペレータに
より人為的に行なっていた。
では、ウェハの品種交換毎にオペレータがプローブカー
ドを人為的に交換するため、半導体製造工程における自
動化に相反するものであることは勿論のこと、生産性、
歩留り並びに品質等の向上を図ることは極めて困難であ
る。
って耐久性を欠くため、信頼性の高いMITI定結果を
得るためには、プローブカードを繁4!11″に交換し
なければならず、このためオペレータが一々プローブカ
ードの交換や品種の選択等に多くの時間を費すことにな
り、作業時間の短縮化の障害となるばかりか、プローブ
カード取付は時の搬送途中でオペレータかプローブカー
ドを落下させこれを破損させてしまう恐れもあった。
ヘツドを配設して測定する際も、上記プローブカードの
交換毎にオペレータが配設動作を繰返すため、作業に多
くの時間を費やすこととなり、作業時間の短縮は望めな
かった。
装置の全自動化への対応を容易にし、作業時間の短縮や
歩留りの向上およびプローブカード交換の安全性を向上
させることができるプローフ装fi″):のプローブカ
ード自動交換方法を提供するものである。
体を位置決め接続してテスタで被測定体の電気特性を測
定するプローブ装置のプローブカードを自動で交換する
に際し、上記テスタに配線された接続基板を昇降移動し
て装着されたプローブカードと電気的に配線する手段を
具備したことを特徴とするプローブ装置のプローブカー
ド自動交換方法を得るものである。
プローブカードと電気的に配線する手段を具備したこと
により、プローブ装置におけるプローブカー1〜の交換
を全自動で行なえ作業時間の短縮や歩留りの向−ヒJ)
よび安全性の向上がかなえられる。
態で、プローブカー1くを交換し、ナス1〜ヘツドとプ
ローブカードの配線を自動的に行なえるので、ナス1〜
ヘツドの配設時間が不要となり作業時間が短縮される。
する。
プローブカード自動交換部(■で構成されている。
4)に板厚方向に所定の間隔を設けて被検査測定体例え
は半導体ウェハ0を例えは25枚縦列状に設置する。こ
のウェハ0を収納したカセットI/1)を人手又はロボ
ッI〜ハンド笠でカセット収納部(6)に搬入する。こ
の収納部(6)からウェハ(ハ)を−枚づつ取出し、予
備位置決めステージ■に搬送する。この予備位1N決め
ステージωを回転させてウェハ0のオリエンテーション
フラットを基準に精度±]°位まで予備位置決めした後
、ウェハ0を検査測定ステージ(8)シこ搬送する。こ
の検査H1l+定ステージ(8)に搬送されたウェハ0
を正確に位置決めするために、CCDカメラを使ったパ
ターン認識機構又はレーザを用いた認識機構が設置され
ている。この認識機構を用いてウェハ(ハ)のパターン
を基準に正確に位置決めした後、ウェハ0上にプローブ
カード(9)の触針であるプローブ釧(10)をラフ1
〜タツチし、プローブカード(9)上方に設けられたド
ライバ・コンパレータなどアナログ回路が組み込まれた
ピンエレクトロニクスボードが設置されたテストヘッド
(11)により自動的にウェハ0の電気特性を検査測定
する。このような連続自動検査測定機能をもつプローバ
部■により、半導体ウェハ0の検査測定工程を実行する
うえにおいては、半導体ウェハ■の品種毎に電極パッド
模様が異なるため当該品種の電極パッドに対応したプロ
ーブカード(ロ)しこ交換する必要がある。次にプロー
ブカード自動交換部■について説明する。
うに夫々リング状のプローブカードホルダ(12)の下
面に正確に位置決めされた状態で、取着例えはネジ止め
されている。ホルダ(1z)には、′耐久的に導通可能
な如く、プローブカード(9)からホルダ(12)の上
面まで内部配線されていて、この両者で一体品となって
いる。又、ホルダ(12)内壁には、環状溝(13)が
形成されている。
品のプローブカード(9)は、予めプローブカード収納
部例えばプローブカード収納ラック(14)に正確に位
置決めされた状態で複数種収納されている。
の位置に搬送する手段が設けられている。この手段とし
て、材質例えばアルミニウム板等の金属部組からなる保
持腕(15)が設けられ、 この保持腕(15)の先端
しこは両側面を対称に切欠いた矩形の凸部(16)が形
成されている。
(17)、(18)が凸部(16)の側面と間隙を保持
して配置されおり、該パッド(17)、(18)は夫々
が3本の伸縮ピン(19a)、(19b)、(19c)
により凸部(16)に連結されている。
た複動式エアーシリンダ(20)のプランジャー先端に
接続されており、このエアーシリンダ(20)を駆動す
ることにより伸縮ピン(191))が伸長してパッド(
17)、(18)が凸部(16)の側壁から離間する構
造となっている。又、伸縮ピン(17)、(]8)は凸
部(16)内に内挿されたリニアブツシュ(21)に挿
入されており、上記パラ1((17)、(18)の移動
時の移動ガイドとして作用する。
ってプローブカード係止用凸部(22)が突設されてい
る。
に駆動機構(23)に搭載されている。
載台(24)に搭載されており、この搭載台(24)は
、基台(25)に垂設された垂直即動捩子(26)およ
びガイド棒(27)に取付けられている。
の取付は軸にタイミングベルト(28)を介して連結し
た回転用モータ(29)の駆動により回転し、また垂直
駆動捩子(2G)にタイミングベルト(30)を介して
連結した垂直駆動用モータ(31)により昇降可能な構
造となっている。
られている。この手段により、ブローブカード0)は、
予め定められた位置例えはへラドブレー1〜(32)の
下面に設けられたインサートリング(33)に搬送され
る。このインサートリング(33)の予め定められた位
置には、位置決めピン(34)が設けられていて、プロ
ーブカードホルダ(12)に設けられた貫通孔(35)
に挿入して位置決めされる。」−記位置に設置されたプ
ローブカー1−〇)の上方には第1図、第2図に示すよ
うにテストヘッド(11)に配線された円形状の厚さ例
えばLoanの絶縁性の材質例えはベークライトから成
る接続基板(36)が配設されている。この接続基板(
36)には、プローブカードホルダ(12)に設けられ
たプローブカーF (9)の配線端子である円形バソ1
<(図示せず)との対応する位置に、貫通孔が多数例え
ば300個設けられている。この各貫通孔には、導電性
の端子例えばポゴピン(37)が圧入されていて、安全
対策として絶縁性の接着剤により固定されている。上記
ポゴピン(37)は、テストヘラF(11,)側に例え
ば7〜8m程度垂直上方に導出していて、プローブカー
ド(9)側に例えば10mm程度垂直下方に導出してい
る。又、プローブカード■)側に導出しているポゴピン
(37)の先端は、ポゴピン(37)内部にスプリング
(図示せず)が設けられているので、上下方向に例えば
4m程度スライド伸縮が可能となっている。さらに、デ
ス1〜ヘツド(11)側に導出しているポゴピン(37
)は、ヘッドプレー1−(32)に固定されたデス1〜
ヘツド(11)の中継基板であるパフォーマンスポード
(38)と、導電性のワイヤに絶縁部材で被覆したシー
ルドワイヤ(39)により配線されている。このワイヤ
リング基は、接続基板(36)が」1下移動するので、
そのことに対応して、少し余裕のある長さで構成されて
いる。上記のように多数のポゴピン(37)が設けられ
た接続基板(36)は、周縁部でリング状の保持ポード
(40)に図示しないネジ等により固定されている。保
持ボード(40)には、予め定められた角度間隔をおい
て例えば3箇所に貫通孔が設けられている。この各貫通
孔には摩擦対策として摺動材であるブツシュ(41)が
設(づられている。このブツシュ(41)を介して各貫
通孔にはシャフト(42)が貫通して設置されている。
(32)に固定されていて、このシャツ1〜(42)を
ガイドとして、接続基板(36)を保持した保持ボーF
(40)が昇降移動する機構が構成されている。この機
構は、いわゆるエアシリンダと呼ばれるもので、シャフ
ト(42)およびシャツh(42)と密閉状態で周設さ
れた移動リング(43)および移動リング(43)の外
周と密閉状態の外股壁(44)により密閉空間(45)
が設けられている。この密閉空間(45)は容量が可変
となっていて、エア源(46)からエアが供給され、こ
のエアによりシャフト(42)に周設されている移動リ
ング(43)が、シャツh(42)に沿って移動可能と
されている。この移動時のエアの流出防止のため、移動
リング(43)のシャフト(42)の接触部および外設
壁(44)の接触部においては、オーリング(47)に
よりシールされている。又、上記保持ボード(40)ど
ヘラドブ1ノー1−(32)を接続するバネ(48)が
、所定の角度間隔を設しって例えば3箇所設けられてい
る。−4−述したように、接続基板(36)の各ポゴピ
ン(37)とパフォーマンスポード(38)は、シール
ドヮイヤ(39)により配線され、パフォーマンスポー
ド(38)とテストヘッド(11)のピンエレクトロニ
クスポードとは配線されているため、プローブカー1く
ホルダ(12)の円形パッドとポゴピン(37)を接続
することにより、プローブカード(9)の各プローブ針
(10)とデス1〜ヘツド(1コ)は配線されることに
なる。
。
ログラムされた被検査体例えば半導体ウェハ(ハ)の品
種情報に基づいて、このウェハ(ハ)品種に対応するプ
ローブカード(9)を選択する。 この選択されたプロ
ーブカード(9)は、プローブカードホルダ(12)と
一体品として、収納ラック(14)に収納されているた
め、当該ホルダ(12)の上方に、駆動機構(23)に
より保持腕(15)を設置する。即ち、駆動モータ(3
1)でタイミングベルト(30)を所定方向に回転し、
搭載台(24)を所定高さに設置した後、保持腕(15
)に係合したタイミングベルト(28)を駆動モ−タ(
29)により所定方向に回転し、保持腕(15)を約9
0°回転して所定位置に設置する。ここで、第5図(A
)に示すように、駆動機構(23)により所定量だしづ
保持腕(15)を下降するか又は、収納ラック(14)
を上昇して、保持腕(15)のパッド(17)、(]8
)をプローブカードホルタ(12)の内孔部に挿入する
。
の凸部(16)の側面に最接近した状態となっている。
b)を伸長させ、パッド(17)、(18)を保持腕(
15)の凸部(]6)側面から離間させる。この時、伸
縮ピン(]、9a)、 (+、9c)は、伸縮ピン(+
、9b)と連動して伸縮し、パッド(17)、(18)
の移動ガイドとして作用する。又、パラF(17)、(
18)に形成された円弧状の係止用凸部(z2)と、プ
ローブカードホルダ(12)の内壁面に形成された環状
溝(13)とか、嵌合するように位置合わせされている
。こうして、係止用凸部(22)と環状溝(13)とが
第5しI(13)Lこ示すようしこ嵌合した後に、保持
腕駆動機構(23)により、保持腕(15)を移動して
、プローブカード■)を所定の位置であるインサートリ
ング(33)に搬送する。この時、インサートリング(
33)に設けられた位置決めピン(34)に、プローブ
カードホルダ(12)に設けられた貫通孔(35)を挿
入させることにより、プローブカード0を位置決めした
状態で設置する。ここで、プローブカードホルダ(12
)と接続基板(36)を接続配線する。
られた各密閉空間(45)にエアを供給する。このエア
の圧力により、各移動リング(43)は同時に、各シャ
フト(43)をガイドとして下降移動する。この移動に
伴ないリング状に設けられた保持ポード(38)が平行
度を保ちながら下降し、この保持ボード(38)に取付
けられた接続基板(36)が所定量だしり下降する。こ
のことにより、接続基板(36)に設けられた各ポゴピ
ン(37)が、ブローブカードホルり゛(12)の」二
面に設けられた各電極パッド(図示せず)に当接する。
スプリングにより約2m程度縮む。
ローブカー1〜ホルダ(12)の各電極パッドに当接さ
せると、プローブカード(9)の各プローブ針(10)
とプローブカードホルダ(12)の各電極パッドは配線
されていて、又、各ポゴピン(37)からテストヘッド
(11)のピンエレクトロニクスポードまでは、シール
ドワイヤ(39)およびパフォーマンスポード(38)
を介して配線されているため、各プローブ針(10)と
テストヘッド(11)は、夫々絶縁状態を保ちながら配
線される。
動作により、プローブ針00)に半導体ウェハ(ハ)に
形成された工Cの電極パッドを接続し、この接続状態で
、テストヘット(11)から高周波検査信号を送受信し
、ICの電気特性の検査測定を実行する。
するプローブカード0)に交換する。この交換は、まず
エア源(46)からエアの供給を停止する。このことに
より、予めヘッドプレート(32)と保持ボード(40
)に接続して設けられたバネ(48)の弾性力により接
続基板(36)が」−昇する。すると、接続基板(36
)の各ポゴピン(37)とプローブカードホルダ(]2
)は、非接触状態となる。次に、保持腕駆動機構(23
)により保持1111I!(15)を作動して、プロー
ブカード(9)を収納ラック(14)の所定の位置に搬
送し、次の品種に対応したプローブカード(9)をホル
ダ(12)ごとインサートリング(33) Lこ搬送す
る。
のテストヘッドを設置した状態で、プローブカードを自
動的に交換し、この交換したプローブカードとテストヘ
ットを自動的に配線することにより、テストヘッドの配
設動作が不用となり、作業時間の短縮となる。
えば接続基板の昇降はエアシリンダ機構を用いずに、高
精度モータにより駆動しても良い。
検査の際しこも外部テスタとの配線に有効である。さら
に、接続基板を昇降せずにプローブカードを昇降させて
も良いがプローブカードの保護および平行度を保つため
には、接続、l、l:板を昇降するのが望ましい。さら
に又、プローブカードを搬送する際に、ホルダを設置せ
ずしコ、例えは保持腕のパラ1〜の外周面にゴミシ−1
〜等の摩擦抵抗が大きく柔軟性に優れた部材を取付けて
、このゴムシー1へをプローブカードの中央部貫通孔の
内周面に押圧させて保持してもよく、プローブカー1〜
内孔i″91Xを保持する手段であれはいずれでもよい
。
ヘットとプローブカードの配線機構の説明図、第2図は
第1−図の要部拡大図、第3図は第1図の機構を有した
プローブ装置の図、第4図は第1図にプローブカードを
搬送する機構の説明図、第5図は第4図の側面図、第6
図は第4図保持腕の駆動部の図である。 9・・フ0ローフ゛カーIり10・プローブ針1トテス
1−ヘッド 12 フ0ローブ゛カードホルり
Claims (4)
- (1)プローブカードに取着された触針と被測定体を位
置決め接続してテスタで被測定体の電気特性を測定する
プローブ装置のプローブカードを自動で交換するに際し
、上記テスタに配線された接続基板を昇降移動して装着
されたプローブカードと電気的に配線する手段を具備し
たことを特徴とするプローブ装置のプローブカード自動
交換方法。 - (2)テスタは、プローブカードの上方向に設けられた
高周波測定対応のテストヘッドであることを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載のプローブ装置のプローブカ
ード自動交換方法。 - (3)接続基板に設けられた接続端子をプローブカード
に当接して電気的に配線することを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載のプローブ装置のプローブカード自動
交換方法。 - (4)接続端子は、プローブカードとの当接圧力で伸縮
することを特徴とする特許請求の範囲第3項記載のプロ
ーブ装置のプローブカード自動交換方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62319780A JPH01161173A (ja) | 1987-12-16 | 1987-12-16 | プローブ装置のプローブカード自動交換方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62319780A JPH01161173A (ja) | 1987-12-16 | 1987-12-16 | プローブ装置のプローブカード自動交換方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01161173A true JPH01161173A (ja) | 1989-06-23 |
Family
ID=18114105
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62319780A Pending JPH01161173A (ja) | 1987-12-16 | 1987-12-16 | プローブ装置のプローブカード自動交換方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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