JPH01209380A - プローブカード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 プローブ試験装置に付設させるプローブカードの改善に
関し、 有効なノイズ低減が可能なプローブカードの提供を目的
とし、 中央部に空孔を有する絶縁基板と、該絶縁基板上の信号
用配線および接地用配線と、前記各配線に接続され前記
空孔の下側に放射状に配置されてなるプローブとからな
るプローブカードにおいて、信号用プローブの配線接続
部から前記空孔端縁までの間に絶縁膜を同軸状に被覆し
、被覆しない接地用プローブを含め、前記絶縁基板に対
向する前記絶縁膜部分を導電性部材にて被覆してモール
ド固定すると共に、前記空孔の下側に放射状に配置され
た先端部を除く各プローブを下側から非接触で受けるよ
うに前記導電性部材を鍔状に延長してなる遮蔽板を設け
、かつ、前記接地用プローブはその先端近傍にて前記遮
蔽板との間に所要の余長をもってワイヤボンディングし
て構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、プローブ試験装置に付設させるプローブカー
ドの改善に関する。

従来、ＩＣなどの半導体装置は、半導体ウェハー上に多
数の素子が形成され、これを個々のチップに分割する前
にプローブ（ｐｒｏｂｅ　；探針）を接触させてそれら
の素子の電気的特性の良否を判別しており、これをウェ
ハーのプローブテストと呼んでいる。

これはウェハー状態で予めプローブテストを行っておけ
ば、不良チップをパフケージに組み込む工数とパフケー
ジ等の材料が節約されるからで、このようなプローブテ
ストを経由すると、半導体装置製品は殆ど１００％に近
い収率が得られる。そのためウェハーのプローブテスト
、すなわちウェハー試験はできるだけ精度の高いことが
望まれている。

〔従来の技術〕

第３図は従来のプローブ試験装置のうち、プローブテス
トヘッド部分の断面概要を示しており、１はテストステ
ーション、２はパーフォーマンスポード、４はインサー
トリング、５はプローブカード、６はウェハー、７は可
動ステージ、８は架台である。

このプローブカード５が本発明に関しており、プローブ
カードはＩＣの品種によって取り替える必要がある。そ
れはトランジスタ単体やＩＣの品種毎にプローブが接触
するウェハーの電極パッドの位置が異なるためで、その
ため品種毎に特定したプローブカードが作成されている
。

第４図は第３図のプローブカード５の平面図を示してお
り、第５図は第４図のＡ−Ａ’断面図、第６図は第５図
の部分拡大図を示す。第４図乃至第６図において、９は
プローブカード、１０は絶縁基板、１１は突起部、１２
は環状の電源電極パターン、１３は同じく環状の接地用
配線（以下接地パターンと呼称する）である。絶縁基板
１０は直径数＋ＣＩＩ＋、厚さ５ｍｍ程度で中央部に２
０〜３０ｍｍφの空孔が開けてあり、プローブ９は長さ
２０〜３０ＩｌｌＩＩ、直径２００〜３００−の細い金
属線でタングステンやパラジウムからなり、先端は３０
〜５０−φに尖らしてあり、その先端部がウェハーの電
極パッド（図示していない）に接触して試験が行われる
。

なお、プローブ９の本数は少ない場合は数本、多い場合
は１００〜２００本もあり、プローブ９の先端のプロー
ブ相互の間隔（ウェハーの電極間隔に等しい）は、例え
ば１００〜３００−程度でこのようにプローブカードは
極めて微細で複雑な構造である。

第６図において、絶縁基板１０には多数のパターンやス
ルーホールが設けられているが、本図には環状の電源電
極パターン１２、接地パターン１３の他は図示していな
い。また、電源電極パターン１２、接地パターン１３も
種々の構成が考えられ、上記図に限定されるものではな
い。

ところで、このような従来のプローブカードをテストヘ
ッドに取りつけてプローブ試験を行うと、プローブ９は
上記のような細く長い金属の裸線であるから、インピー
ダンスが高くてノイズを拾い易く、測定マージン（測定
値の許容範囲）が大きく取れない問題がある。ノイズは
プローブ試験装置が設置された測定室の空調設備やプロ
ーブ試験装置の主設備、すなわちコンピュータから袷っ
てくるものである。プローブカードのノイズ低減対策は
、カード基板の多層化、プローブ長さの最短化等が公知
である。

第７図（ａ）、（ｂ）は従来のプローブ長さの最短化手
段の説明図であって、同図（ａ）は信号用プローブ、同
図（ｂ）は接地用プローブを示す。なお、構成、動作の
説明を理解し易くするために全図を通じて同一部分には
同一符号を付してその重複説明を省略する。第７図（ａ
）において、１４は接地パターン、１５は信号用配ｈ’
ｘ　＜以下信号パターンと呼称する）、１６は第６図に
おける突起部１１に代えてプローブ９をモールド保持す
る絶縁物を示す。なお、プローブ９は信号パターンに接
続されるものを信号用プローブ９ａ、接地パターンに接
続されるものを接地用プローブ９ｂと呼称する。

信号用プローブ９ａは絶縁物１６で保持され、その一端
は信号パターン１５に半田付けされている。この半田付
けの位置が信号用プローブ９ａの長さを最短長さにでき
るように信号パターン１５を形成すると共に、接地パタ
ーン１４は信号用プローブ９ａと対向する絶縁基板１０
の空孔側の両面に幅広く鍔状に設けられて遮蔽効果を向
上させ、ノイズ低減を図っている。

第７図（ｂ）は接地用プローブ９ｂの一端を最短長さの
位置で接地パターン１４に半田付けすると共に、接地用
プローブ９ｂが円形空孔に突出した位置において接地パ
ターン１４とワイヤ１７によりボンディング接続し、イ
ンピーダンスの低減を図っている。

このワイヤ１７は銅箔を用いてもよい。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような従来のプローブカードのノイズ低減対策で
は接地面からプローブ先端までの裸部分の距離が長く十
分な対策とはいえない問題点があり、また同軸プローブ
を使用する方法も提案されているが、多ピン化に対処で
きない問題がある。

本発明は上記従来の欠点に鑑みてなされたもので、有効
なノイズ低減が可能なプローブカードの提供を目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

第１図（ａ）、　（ｂ）、　ｆｃ）は本発明の構成を示
す要部断面図であって同図（ａ）は信号用プローブ、同
図（ｂ）は接地用プローブ、（Ｃ）は同図（ｂ）の部分
拡大図を示す。

中央部に空孔を有する絶縁基板１０と、該絶縁基板１０
上の信号用配線１５および接地用配線１４と、前記各配
線に接続され前記空孔の下側に放射状に配置されてなる
プローブ９とからなるプローブカードにおいて、信号用
プローブ９ａの配線接続部から前記空孔端縁までの間に
絶縁膜１８を同軸状に被覆し、被覆しない接地用プロー
ブ９ｂを含め、前記絶縁基板ｌＯに対向する前記絶縁膜
部分を導電性部材１９にて被覆してモールド固定すると
共に、前記空孔の下側に放射状に配置された先端部を除
く各プローブ９を下側から非接触で受けるように前記導
電性部材１９を鍔状に延長してなる遮蔽板２０を設け、
かつ、前記接地用プローブ９ｂはその先端近傍にて前記
遮蔽板２０との間に所要の余長をもってワイヤボンディ
ングして構成している。

〔作　用〕

信号用プローブ９ａの配線接続部から前記空孔端縁まで
の間に絶縁膜を同軸状に被覆し、かつその絶縁膜部分を
導電性部材１９にて被覆してモールド固定することと、
絶縁基板１０の空孔の下側に放射状に配置された先端部
を除く各プローブ９を下側から非接触で受けるように前
記導電性部材１９を鍔状に延長してなる遮蔽板２０を設
けることにより信号用プローブ９ａは全長に渡って接地
電位に接近することになり遮蔽効果が向上する。また、
接地用プローブ９ｂはその導電性部材１９に被覆される
結果実効長さが短縮されると共に、先端近傍にて前記遮
蔽板２０との間に所要の余長をもってワイヤボンディン
グすることによりインピーダンスを低減することができ
、信号用プローブ９ａと共に有効なノイズ低減が可能と
なる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面によって詳述する。

第１図（ａ）、　（ｂ）、　（Ｃ）は本発明の構成を示
す要部断面図であって同図（ａ）は信号用プローブ、同
図（ｂ）は接地用プローブ、（Ｃ）は同図（ｂｌの部分
拡大図を示す。

第１図（ａｌにおいて、１８は信号用プローブ９ａの配
線接続部から前記空孔端縁までの間に同軸状に被覆した
絶縁膜、１９はその絶縁膜１８の上を被覆して絶縁基板
１０との間をモールド固定する導電性部材（例えば導電
性金属粉末と混合された合成樹脂）である。２０は絶縁
基板１０の空孔の下側に放射状に配置された先端部を除
く各プローブ９を下側から非接触で受けるように前記導
電性部材１９を鍔状に延長してなるｇ画板を示す。１８
ａは信号用プローブ９ａの配線接続部の半田付は部分に
対して前記絶縁膜１８を延長して被覆する絶縁膜である
。

各プローブ９は針圧を図示しないウェハーの電極バンド
にかけることにより上側へ移動するため遮蔽板２０は各
プローブ９の下側でなければならない。

第１図（ｂ）において、接地用プローブ９ｂは前記信号
用プローブ９ａと異なり絶縁膜１８を介することなく直
接導電性部材１９にてモールド固定する結果、プローブ
の実効長さが短くなる。また先端側の裸部分（前記空孔
の下側に位置する部分）の先端近傍にて前記遮蔽板２０
との間１に所要の余長をもってワイヤ１７によりボンデ
ィングすることにより第１図（Ｃ）に示すように接地用
プローブ９ｂの針先が針圧によって破線に示す位置まで
移動しても接続状態を維持することができ、インピーダ
ンスの低減に効果がある。

第２図は本発明の構成を示す要部斜視図である。

図示するように各プローブ９の先端は非接触状態で遮蔽
板２０に沿って配置され、これにより信号間クロストー
クが防止される。

〔発明の効果〕 以上の説明から明らかなように本発明によれば、プロー
ブ長さの最短化に効果的であり、かつ多ピン化に対処す
るための余裕もできる構造でノイズ低減が可能という著
しい工業的効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す要部断面図、第２図は本発
明の構成を示す要部斜視図、第３図は従来のプローブテ
ストヘッドの概要図、第４図は第３図のプローブカード
の平面図、第５図は第４図のＡ−Ａ’断面図、 第６図は第５図の部分拡大図、 第７図は従来のプローブ長さの最短化手段の説明図をそ
れぞれ示す。 第１図において、９はプローブ、９ａは信号用プローブ
、９ｂは接地用プローブ、１０は絶縁基板、１４は接地
配線（接地パターン）、１５は信号配線（信号パターン
）、１８は絶縁膜、１９は導電性部材、２０は遮蔽板を
それぞれ示す。 ｆ５図の野＋私友図 第６図 ｔｑ）　イ官号イ弔ブ叶７〜 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　中央部に空孔を有する絶縁基板（１０）と、該絶縁基
   板（１０）上の信号用配線（１５）および接地用配線（
   １４）と、前記各配線に接続され前記空孔の下側に放射
   状に配置されてなるプローブ（９）とからなるプローブ
   カードにおいて、 信号用プローブ（９ａ）の配線接続部から前記空孔端縁
   までの間に絶縁膜（１８）を同軸状に被覆し、被覆しな
   い接地用プローブ（９ｂ）を含め、前記絶縁基板（１０
   ）に対向する前記絶縁膜部分を導電性部材（１９）にて
   被覆してモールド固定すると共に、前記空孔の下側に放
   射状に配置された先端部を除く各プローブ（９）を下側
   から非接触で受けるように前記導電性部材（１９）を鍔
   状に延長してなる遮蔽板（２０）を設け、 かつ、前記接地用プローブ（９ａ）はその先端近傍にて
   前記遮蔽板（２０）との間に所要の余長をもってワイヤ
   ボンディングしてなることを特徴とするプローブカード
   。