JPH02141681A - 試験プローブ - Google Patents

試験プローブ

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JPH02141681A
JPH02141681A JP24786089A JP24786089A JPH02141681A JP H02141681 A JPH02141681 A JP H02141681A JP 24786089 A JP24786089 A JP 24786089A JP 24786089 A JP24786089 A JP 24786089A JP H02141681 A JPH02141681 A JP H02141681A
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JP
Japan
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test
conductor
membrane
holes
contact
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JP24786089A
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English (en)
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Elizabeth A Belloli
エリザベス・エー・ベロリ
Brriesci Samuel
サミュエル・バリーシー
Greenstein Michael
マイケル・グリーンステイン
Brian Leslie
ブライアン・レスリー
Matta Farid
ファリド・マッタ
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HP Inc
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/06711Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/073Multiple probes
    • G01R1/07307Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
    • G01R1/0735Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card arranged on a flexible frame or film
    • GPHYSICS
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    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/18Screening arrangements against electric or magnetic fields, e.g. against earth's field

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】 [発明の技術分野] 本発明は一般に半導体試験の分野に関するものであり、
−層詳細には試験中の半導体デバイス(DUT)を試験
するのに使用する試験プローブに関する。
[発明の技術的背景及びその問題点] 集積回路を試験する非破壊的方法は半導体製作の当業者
には既知である。集積回路はウェーハと言う薄い平面基
板上に一層一層成長される。多数のチップが一つのウェ
ーハ上に形成される。つ工−ハを次に保護パッケージに
封入して仕上り製品を作る個々のチップに切断する前に
、回路を検査し、チエツクしなければならない。
試験は通常チップ回路ダイかなお単一のウェーハ上に共
に載っている間に行われる。ダイを切り離してパッケー
ジしてから試験するのは法外な費用がかかるからである
。各ウェーハ上の分離された数百のチップ・デバイスを
、入力信号を各チップ・デバイスに通し、小さな回路の
所定の出力位置の電圧レベルを監視することにより解析
する。
チップ回路がまだ共にウェーハに載っている間にこれら
チップ回路をチエツクするのに伝統的な試験プローブが
使用されている。これら試験プローブは試験を非常に高
速の入力信号を使用して行うとき不正確な結果を生ずる
ことが非常に多い。
従前の試験機器は接点を通して試験デバイスからの信号
を導く一組のマイクロストリップ線を支持する可撓膜を
保持しているプローブ・カードを組込んでいる。しかし
ながら、この従来の試験器は試験中のデバイスに接触す
る接点として膜の同じ側に信号線路を備えている。
しかしながら、前述の従来の試験法には少なくとも二つ
の問題がある。
第1に、プローブ・カードに発生する電気試験信号は試
験デバイスに存在する能動電子構成要素により生ずる電
磁的及び電気的妨害から遮蔽されていない。膜上の信号
線と試験ウェーハ上の回路との間の容量性および誘導性
の結合により試験手順中に取った測定値がゆがむ可能性
がある。
第2に、プローブ・カードについてのもっと多いとも考
えられる問題は未遮蔽回路が試験中のチップ・ダイ・デ
バイスに隣接するチップ・ダイの入出力パッドに物理的
に接触する可能性があることである。試験測定値の正確
さを傷つけることの他に、偶然の接触によりたとえば電
気的短絡を生ずることにより隣接するチップ・ダイを損
傷する可能性がある。
それ故、半導体工業における技術者への大きな挑戦は集
積回路を高速で、信号または試験のゆがみを極力少くし
て解析することができる非常に確実な試験システムを提
供することである。この障害を克服することができる改
良された試験プローブが開発されれば集積回路の製作の
分野に大きな技術的前進が見られることになる。このよ
うな革新的装置を使用して達成することができる品質管
理および試験の信鯨性のレベルが向上すれば産業内部の
長い間の情実な必要性を満足し、チップ製造業者が時間
および金銭の実質的な消費を節約することができるであ
ろう。
[発明の目的] 本発明はDUT上の信号線とのクロストークの少ない構
造を有する試験プローブを提供することを目的とする。
[発明の概要] 本発明は高速試験信号をウェーハ上に既に形成されてい
る集積回路チップに伝えることができる試験システムを
提供する。発明者が使用した設計は(a)信号のゆがみ
を極力少くすることにより、および(b)試験回路と試
験中のデバイスとの間の妨害および偶然の接触を防止す
ることにより、確実な試験結果を生ずる。本発明は主と
して自動試験システムの一部として使用しようとするも
のであるが、高周波試験信号を使用して正確な試験測定
値を得なければならないどんな状況にも使用することが
できる。
本発明は集積回路の高速試験に共通の信号が甚だゆがむ
という現存する問題を克服するものである。本発明は試
験ウェーハが移動チャックによってプローブの下を歩進
している間に静止チャックに保持されている従来のプロ
ーブ・カードと関連して使用することができる。
本発明は支持台に保持されている可撓膜(flexib
le membrane)を備えている。膜には、その
上面に形成された電流径路とも呼ぶ、電流伝達信号線の
パターンがある。膜の反対の下側に付着している接地平
面は解析を必要とするウェーハに載っている集積回路の
方を向いている。接地平面は試験デバイスと信号線路と
の間のクロストークを減らす助けとなる。
膜の貫通孔を通して信号線路と接続されている電気接触
バンプは試験デバイスと関連する入出力パッドに打ち当
てるのに使用される。これらバンプは、接地平面を越え
て突出し、試験中のデバイスの方向に延びるように、膜
のヴアイアホール(v−ia hole)を通してめっ
きすることにより形成される。
信号線路の膜の上面に試験デバイスから離して設置すれ
ば試験ウェーハ上の能動回路との容量性および誘導性の
結合が大幅に減少する。この新規な設計により試験デバ
イスの入出力パッド上の信号線路が偶然に短絡する事故
が無くなる。クロストークにより生ずる試験信号のゆが
みが実質上減少するので、試験プローブはこの妨害の障
害を処理するように設計されていない従来の装置で可能
であるよりも高い速さで動作することができる。
本発明は集積回路上の回路を解析する確実且つ正確なシ
ステムを提供するものであり、これにより半導体工業に
おける技術者が一層良好で一層経済的な試験機器を構成
することができる。
[発明の実施例] 本発明の他の目標および目的の認識および本発明の一層
完全且つ包括的な理解は好適実施例の下記記述を調べ、
付図を参照することにより達成することができる。
システムの概要 特許請求範囲にしたがって作ることができるすべての見
本構造のうち、発明者はここに説明する特定の見本構造
を特許請求の範囲に記した発明を実用化する最良の見本
構造(すなわち、最良の態様)であると考えている。
一般的に述べれば、本発明は試験中のデバイス(DUT
)(図示せず)との電気接触を確立するシステムを提供
するものである。
本発明の腹式試験プローブ・システム10は第1の導体
14および第2の導体25を備えている。平面手段12
が設けられており、これは第1の導体および第2の導体
に結合するように設計された第1の面を備えている。更
に、平面手段12は第2の面、およびそれ自身を貫く第
1および第2の貫通孔17.23を備えている。平面手
段12はたわみやすく形成される。
更に、電磁妨害極小化手段として働くように形成され、
平面手段の第2の面と結合するように形成されているシ
ールド16が設けられている。第1の接触手段18は試
験中のデバイスと接触を行うように形成され、実質上第
1の貫通孔17を埋めると共に第2の面を越えて突出し
ながら第1の導体14に電気的に結合するように形成さ
れる。
第2の接触手段24は試験中のデバイスと接触を行う。
手段24は実質上第2の貫通孔23を埋め第2の面を越
えて突出しながら第2の導体25と結合している。
システムの詳細 第1図は腹式試験プローブ10の構造例を断面図で示す
ものである。可撓膜12は支持台(図示せず)により支
持され、その上面で信号線路14のパターンを、その下
面で接地平面16のパターンを支持している。バイアホ
ール17は、信号線路14に接続し、接触パン118を
形成する、膜12を通る溝を提供する。
接触パン118は試験中のデバイス20の上方を試験プ
ローブ10により案内される。試験デバイス20は、多
数の集積回路から構成されるウェーハであるが、接触バ
ンプ18の目標である多数の入出力パッド22を備えて
いる。
第2図は第1図に示す膜12および信号線路パターンの
上面図を示す。第3図、第4図、および第5図は、プロ
ーブ10を製作するにつれて進展する図を示す。第3図
において、信号線路14のパターンは貫通孔のある膜1
2の上側にリソグラフにより形成されている。本発明の
好適実施例によれば、膜12に対して絶縁性ポリイミド
材料を使用した。
線路14の幅は接地平面16を付加したとき所要線イン
ピーダンスになるように選定する。次にエキシマレーザ
(図示せず)を使用する従来のレーザ・マイクロ加工法
により貫通孔のパターンを作る。
膜12を貫く貫通孔の幾つかは接触バンブ18のヴアイ
アホール17として使用されるが、他は接地接触バンプ
24の接地平面ヴアイアホール23として働(。
接触バンブ・ヴアイアホール17は信号線路14の端に
設置されている。同様に、接地平面16に関するヴアイ
アホールの第2の組23は接地平面16が接地接触バン
プ24と、および信号線路14と交互すなわちはさみ込
み構成として膜12の上面に付着することができる接地
線路25のパターンと、に結合しなければならない場所
に設置される。
二組の穴17および23を次に導電金属で埋めて接地平
面16を越えて延びる一般に半球形のすなわち「マツシ
ュルーム」形の突出を作る。この段階中、可撓膜12は
それ自身のめっきマスクとして働く。
接地平面パターン16を次に第5図に示すように膜l2
の下側に付着させる。
この最後の段階で接地バンプ24および接地平面16は
接地ヴアイア23を通して接地線路25と結合するので
共通モード接地インピーダンスが極小になる。信号パタ
ーンおよび接地パターンを膜12に設置するのに使用さ
れるフォトリソグラフ製作法は半導体技術の当業者には
周知である。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明を用いることにより、DU
T上の信号線とのクロストークを少なくすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による一実施例の断面図である。 第2図は電気信号線の放射状パターンが見える該実施例
の平面図である。 第3図、第4図、及び第5図はそれぞれ接触バンプが形
成される前、形成された後、接地接触バンプに接地平面
が形成された後の状態を示す図である。 12:可撓膜   14.25;信号線路16:接地平
面 24:接触バンプ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 第1導体と、 第2導体と、 前記第1、第2導体に結合する第1表面を有し、第1及
    び第2貫通孔を有する可撓性平面手段と、前記平面手段
    の第2表面に結合し、電磁妨害を最小とする機能を持つ
    シールドと、 試験デバイスと接触するべく前記第1貫通孔を実質的に
    満たして前記第2表面に突出する、前記第1導体に電気
    的に結合した第1接触手段と、前記試験デバイスと接触
    するべく前記第2貫通孔を実質的に満たして前記第2表
    面に突出する、前記第2導体に電気的に結合した第2接
    触手段と、を備えて成る装置。
JP24786089A 1988-09-26 1989-09-22 試験プローブ Pending JPH02141681A (ja)

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US24947488A 1988-09-26 1988-09-26
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