JPH02108983A - プローブボード - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、プローブボードに関し、例えばリードフレ
ームに形成された半導体集積回路装置への電気的接続を
得る固定プローブボードに利用してを効な技術に関する
ものである。

〔従来の技術〕

半導体集積回路装置は、それが半導体ウェハ上に基盤目
状に完成された段階で、所望の電気的特性ないし回路機
能を備えているか否かが検査される。このブロービング
工程においては、細い線条の針で構成されたプローブを
半導体チップのポンディングパッドに押し当ててテスタ
ーと半導体チップとの電気的接続を行う。上記プローブ
は、測定すべき半導体チップの電極の配列に高精度に位
置合わせされてプリント基板に固定される。上記半導体
ウェハは、それが搭載される測定載置台（Ｘ、Ｙステー
ジ）が半導体チップの１個分のピッチに合わせてＸ及び
／又はＹ方向に移動させられることによって、上記基盤
目状に形成される個々の半導体チップの検査が連続的に
行われる。このような測定載置台の移動制御のために、
エツジセンサーが用いられる。例えば、上記プローブが
半導体ウェハの面から外れたことを検出すると、上記測
定！！載置台Ｙ方向に１チップ分移動させるとともに、
Ｘ方向の移動を逆転させるものである。

このエツジセンサーの信号は、プローブのオーバードラ
イブ量の制御にも用いられる。このようなエツジセンサ
ーに関しては、例えば実公昭５９−８５３６号公報があ
る。このエツジセンサーは、エツジセンサーを構成する
プローブに測定すべき半導体ウェハの電位のあるパッド
等に接触することによって生じる誤動作を回避するため
に３本のプローブ針を用いている。

また、完成された半導体集積回路装置（ＩＣ）の測定に
用いられるのが、ＩＣテストハンドラである。従来のＩ
Ｃテストハンドラでは、１又は複数のＩＣデバイスをホ
ルダに並置し、そのホルダを移動させテストヘッドに対
向させる。そして、ホルダをテストヘッドに近づけてＩ
Ｃデバイスの端子ビンをテストヘッドのコンタクト部に
接触させて電気的な測定を行う。このようなＩＣテスト
ハンドラに関しては、例えば、特開昭５８−１２７３４
０号公報、実開昭５９−８４８４６号公報がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のエツジセンサーは、動作バネとしてのプローブが
半導体ウェハの表面に接触してから、ウェハ面が更にＺ
アップを続け、受はバネとしてのプローブが調整バネと
してのプローブから離れた瞬間の電気信号をとらえる方
式になっている。この方式では、調整バネのブリテンシ
ョンの付は方により、調整バネとしてのプローブから受
はバネとしてのプローブが離れる位置が異なり、実質的
にオフセントを持つ。そして、電気信号として取り出す
ときには、上記２つのプローブ間の接触圧が零になった
とき、つまり、調整バネとしてのプローブがいわばフラ
ツプの状態であるため、振動等により上記骨はバネとし
てのプローブに再接触してしまう等のように安定性に問
題を有する。

また、上記のようなＩＣテストハンドラでは、レールの
上を自重落下してきたＩＣデバイスをストッパーにより
位置決めするだけであるため、テストヘッドを構成する
コンタトとの位置ずれが大きくなるものである。また、
コンタクト部の状態を見ることが出来ないため、接触部
の磨滅や異物の付着による接触不良の発見が困難となる
。

そこで、フープ材からプレス技術を用いてリードフレー
ムの端子部を形成して、これに半導体チップをマウンテ
ィングし、その電極と対応するリードとをワイヤーボン
ディングを行ってからモールドして封止するタイプのＩ
Ｃでは、上記リードフレームから切り離す前の状態で試
験を行うことが行われている。この場合、上記プローブ
を用いることが便利である。しかしながら、プローブを
用いた場合、所望の針圧（追い込み量）を持っての接触
を行わせるため、どの時点でプローブが電極に接触した
かを知る必要がある。このような接触の有無を検出する
手段として、上記のようなプローブを用いたエツジセン
サーでは、上記のようにオフセットを持つとともに安定
性に欠けることの他、３本ものプローブを必要として実
装スペースの点で問題がある。

この発明の目的は、測定すべき電子部品の電極への接触
の有無の検出機能を持つプローブボードを提供すること
にある。

この発明の他の目的は、半導体集積回路装置の測定に好
適なプローブボードを提供することにある。

この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は
、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであ
ろう。

〔課題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を節単に説明すれば、下記の通りである。すなわち、基
板から測定すべき電子部品の電極に向かって延びる複数
からなるプローブのうち、工ないし複数の特定の電極に
対応して互いに電気的に分離された一対のプローブを設
けて両者の間での通電を持って対応する電極に接触した
ことを検出する。

〔作　用〕

上記した手段によれば、一対のプローブが共に目的の電
極に正しく接触したことにより検出信号が得られる構成
を採るから安定した検出信号が得られるとともに、それ
を基準にして最適な追い込み量を設定できる。

〔実施例〕

第１図には、この発明に係るプローブボードの一実施例
の概略下面図が示され、第２図にはその概略断面図が示
されている。

円形のプリント基板の開口に位置に置かれる半導体集積
回路装置（ＩＣ）の電極に対応して複数のプローブＰＢ
が放射状に配置される。これら複数のプローブＰＢは、
開口の部分に設けられた支持体ＢＳの支持面に沿って固
着層により固定され、その自由端は開口部の下側の仮想
の基準面に向かって傾斜して固定される。この実施例の
プローブボードは、上記プローブＰＢの固定部から先端
までの自由婦長を等しくするような４つの円弧を持つ支
持体ＢＳが用いられる。このような支持体ＢＳを用いた
固定プローブボードに関しては、特公昭５９−４３０９
１号公報を参照されたい。

この実施例では、プローブが目的の電極に接触したこと
を検出するため、特に制限されないが、上記複数のプロ
ーブのうち、半導体集積回路装置の４隅の部分に対応し
た４つのプローブを、第２図に示すように一対のプロー
ブＰＢから構成する。この一対のプローブＰＢの詳細は
、第３図に示すように、一対のプローブＡとプローブＢ
の中間部分に絶縁チューブＡとＢに挿入される。そして
、その両端で接着材等により接着される。このとき、プ
リント基板へのプローブの実装スペースを確保するため
に、一対のプローブＡとプローブＢとは縦積された状態
で固着される。それ故、プローブＡとプローブＢの接触
端ａとｂが基準面に正しく一致するようにするため、上
側に配置されるプローブＡは、先端部での基準面に向か
って曲げられる尖端部分の長さがプローブＢのそれより
も長くされる。上記のように一対のプローブＡとＢは、
絶縁チューブＡとＢを介して積み重ねられて固定される
ものであるため、両者は電気的に分離されるものとなる
。

このような一対からなるプローブＡとＢは、第１図のプ
ローブボードにおいて、各支持体ＢＳに対して１つづつ
、合計で４対設けられる。

円形の基板の周辺部には、コネクタビンＰが円周に沿っ
て設けられる。これらのコネクタピンＰは、半導体ウェ
ハの測定に用いられる公知の固定プローブボードと類似
の構成のコネクタに挿入され、そこからＩＣテスターと
の接続を行うケーブル等と結合される。なお、上記各ビ
ンＰは、基板の上面及び下面に形成される図示しないプ
リント配線の一端に接続され、そのプリント配線の他端
側か上記各プローブ針に電気的に接続される。

第５図には、ＱＦＰ形ＩＣの測定の一例を示す平面図が
示されている。

ＱＦＰ形ＩＣにおいて、前記のようにフープ材を精密プ
レス加工技術によりリードフレームＦＬの端子部（リー
ド）Ｌを連続打ち抜きをし、それに半導体チップをマウ
ンティングし、そのボンディング電極とそれに対応した
上記リードをワイヤーボンディングを行い、その後に、
樹脂封止技術によってパッケージを形成する。この状態
で半導体集積回路装置ＩＣの電気的試験を行うために、
前記構成のプローブボードが用いられる。

上記プローブボードＰＲＢの開口の位置に、リードフレ
ームＬＦの送り穴ＨＬを用いた適当な送り機構により半
導体集積回路装置ＩＣＩがが送られてくると、ダウン動
作を行い上記プローブをリードしに接触を行わせる。こ
のとき、前記一対からなるプローブが、それに対応した
リードしに接触すると、プローブＡとプローブＢとの間
でり−ドＬを介して通電が生じる。上記４対のプローブ
Ａとプローブ８間に上記のような通電が有ったことを検
出すると、プローブと半導体集積回路装置のリードとが
正しく位置合わせされて接触したことを判定する。この
場合、正しく２つのプローブＡとＢが同じリードしに接
触したことによる通電により検出信号を形成するもので
あるため、オフセットのない安定した接触検出信号を得
ることができる。そして、その接触検出信号を基準にし
て、所望の接触圧をもってプローブＰＢをリードしに接
触させるため、プローブボードＦＲＢは、更に一定量だ
けダウン動作を行って電極に対してプローブの追い込み
をかける。これにより、所望の接触圧を持ってプローブ
を電極（リード）に接触させることができるものとなる
。

上記半導体集積回路袋Ｗｌｃ１の試験が終了すると、上
記プローブボードＦＲＢはアップ動作を行い。半導体集
積回路装置１ｃＩへの接触を解除する。この状態で、例
えば公知のマウンティング装置やボンディング装置と類
似の送り及び位置合わせ機構により、次の半導体集積回
路装置ＩＣ２上記プローブボードＰＲＢの開口の位置に
送られてくると、再びプローブボードＦＲＢがダウン動
作を行い、前記同様に電気的接続を行うものである。

このような半導体集積回路装置の試験方式においては、
その組み立てに用いたリードフレームＬＦを利用して試
験すべきＩＣの搬入／搬出及び位置合わせを行うことが
できるから、上記ボンディング装置等の公知の搬送と位
置合わせ機構をそのまま利用でき、高精度の位置制御が
可能になる。

プローブの尖端は開口を介して観察可能であるため、異
物が付着した場合にはそれらを直ちにそれを発見できる
。また、半導体集積回路装置のリードに対するプローブ
の位置ずれがあると、上記−対のプローブＡとプローブ
８間の通電が無くなることから直ちに判定できる。そし
て、その接触圧も上記通電検出信号により行うものであ
るため、最適な針圧に設定できるから信Ｈ性の高い電気
的な接続が可能になる。

上記の実施例から得られる作用効果は、下記の通りであ
る。すなわち、 （１１基板から測定すべき電子部品の電極に向かって延
びる複数からなるプローブのうち、１ないし複数の特定
の電極に対応して互いに電気的に分離された一対のプロ
ーブを設けて両者の間での通電を持って対応する電極に
接触したことを検出する構成を採ることにより、一対の
プローブが共に目的の電極に正しく接触したことにより
検出信号が得られる構成を採るからオフセットのない安
定した検出信号が得られるとともに、それを基準にして
最適な追い込み量を設定できるという効果が得られる。

（２）一対のプローブを縦積みして配置することにより
、プローブの実装スペースを確保することができるとい
う効果が得られる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本願発明は前記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。例えば、第４図に示し
たようなＩＣトレイを用いることにより、リードフレー
ムから分離された状態のＩＣも上記のようなプローブボ
ードにより測定できる。いったん、ＩＣをリードフーム
から分離してしまうと、従来は前記のようなＩＣハンド
ラを用いことになる。しかし、同図のように、トレイ　
（位置合わせ治具）に上記ＩＣを並べて配置し、リード
フレームに連結された場合と同様に複数のＩＣを相対的
位置精度を高（して並べるものである。

ＩＣトレイは、全体の形状が前記リードフレームと同様
に横長とささ、その長手方向に測定すべきＩＣのソケッ
トの大きさに対応して、それより少し大きい形状の収納
開口を持つ。収納開口の四隅には、位置合わせガイドが
設けられる。この位置合わせガイドは、上記ＩＣの４つ
の角と接触し開口の中点の垂直下方の所定の点に向かう
テーパーが設けられる。すなわち、同図で点線で示すよ
うなＩＣを開口上部から載せると、ＩＣはその自重によ
り４つのテーパー導にそって下方向にすべり所定の位置
で支持される。上記ＩＣ）レイは、ステージ機構に連結
され、上記長手方向に高精度に移動制御される。例えば
、上記ＩＣ）レイは、パルス（ステッピングモータ）に
より回転駆動されるリードスクリュー等を用いることに
より、上記パルスモータの回転角度とリードスクリュー
の捻子ピッチに応じて、上記長手方向に高精度で移動制
御される。このようなＩＣｌ−レイを用いることにより
、分離された状態のＩＣも高精度でリードフレームに連
結されたＩＣと同様に並べることができるから、前記同
様なプローブボードを用いて測定することができる。こ
の場合には、測定すべきＩＣは、その下面から真空吸着
して押し上げて、プローブボードのプローブへの接触を
行わせるようにするものである。

電極への接触を検出するための一対のプローブは、実装
スペースに余裕が有れば、横方向に平行に配置するもの
であってもよい。

この発明は、リードフレームと一体的に形成された状態
のＩＣ又はＩＣｌ−レイに載せられて並べられたＩＣの
試験の他、半導体ウェハに形成された半導体チップの測
定にも同様に適用でき、各種小型電子部品の試験測定を
行うプローブボードとして広く利用できる。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。すなわち、基板から測定すべき電子部品の電極に向か
って延びる複数からなるプローブのうち、１ないし複数
の特定の電極に対応して互いに電気的に分離された一対
のプローブを設けて両者の間での通電を持って対応する
電極に接触したことを検出する構成を採ることにより、
一対のプローブが共に目的の電極に正しく接触したこと
により検出信号が得られる構成を採るから安定した検出
信号が得られるとともに、それを基準にして最適な追い
込み量を設定できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係るプローブボードの一実施例を
示す概略下面図、 第２図は、その概略断面図、 第３図は、プローブの電極への接触を検出する一対のプ
ローブの一実施例を示す断面図、第４図は、分離された
ＩＣの測定に用いられる■Ｃトレイの一実施例を示す平
面図、 第５図は、リードフレームに結合された状態のＩＣの測
定を説明するための平面図である。 ＰＲＢ・　・プローブボード、ＰＢ・　・プローブ、Ｂ
Ｓ・・支持体、Ｐ・・コネクタピン、ＩＣ１ＩＣＩ、Ｉ
Ｃ２・・半導体集積回路装置、ＬＦ・・リードフレーム
、ＴＬ・・タブリード、Ｌ・・リード、ＨＬ・・送り穴
、 第　１　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板から測定すべき電子部品の電極に向かって延び
   る複数からなるプローブのうち、１ないし複数の特定の
   電極に対応して互いに電気的に分離された一対のプロー
   ブを設け、上記一対のプローブ間での通電を持ってプロ
   ーブがそれに対応する電極に接触したことを検出する機
   能を持つようにしたことを特徴とするプローブボード。 ２、上記一対のプローブ間での通電検出信号は、それを
   基準にして電極とプローブとの相対的追い込み量を制御
   するために用いられるものであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のプローブボード。 ３、上記電子部品は、半導体集積回路装置であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１又は第２項記載のプロー
   ブボード。