JPH02216467A

JPH02216467A - プローバ

Info

Publication number: JPH02216467A
Application number: JP1037932A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Saegusa; 健三枝; Jiyunichirou Shibata; 柴田　淳一朗
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1989-02-17
Filing date: 1989-02-17
Publication date: 1990-08-29

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、プローバに関する。

（従来の技術）従来、完成品のパッケージング工程後のＩＣ等の半導体
素子の電気的特性を検査するために、ＩＣハンドラー（
主に専用機）を用いて行っていた。

しかし、近年ＩＣの多様化により、多種多様なパッケー
ジング形状のＩＣが製造されきており、品種の異なるＩ
Ｃを検査する際には、ＩＣのパッケージング形状にあっ
た別の筒状のマカジンを用意しなければならず、尚かつ
検査部も新しい品種にあったものに変えなければならな
いという煩わしさがあつた。

そこで、これらの問題を解決するために本出願人は、バ
ーケンジングされた半導体素子をパレット上に複数配列
し、この各半導体素子の電極リードにテスタの触針を接
触させて電気的特性を検査する方法を提案した（特開昭
６３−１５１０３７）。

（発明が解決しようとする課題）上記提案の方法は半導体素子の種類が変わった場合には
、プロ−ブヘッド及びパレットの変更により対処できる
ので汎用性のあるディバイスプローバとすることができ
る。

ここで、上記方式のプローバは、ウエハプローバとして
普及しているものであるが、ディバイスプローバとして
は未だ実用化されてなく、これはディバイスプローバと
して用いるのに最適なブロ−ブヘッドが提供されていな
いことに起因している。

すなわち、通常にＩＣを使用する場合にはＶｃｃ−ＧＮ
Ｄバイパスコンデンサーを実装して使用することになる
が、ＩＣの電気的特性検査の際にもこの種のコンデンサ
ーが必要であり、しかもなるべく触針に近い位置にコン
デンサーを配置する必要がある。しかしながら、従来の
ウエハプローバに使用されるタイプのプロ−ブヘッドに
あっては、この種のコンデンサーをプローブ針付近に配
置することが不可能であった。

また交換時間をも頬繁に要するので測定装置の稼動時間
を下げるという問題があった。

そこで、本発明の目的とするところは、上述した従来の
問題点を解決し、クイックノイズを除去したプロ−ブヘ
ッドを有するプローバを提供することにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は、被ｄｐ１定体の多数の電極リードにプローブ
接触子をコンタクトして、電気的特性の検査を行うプロ
ーバにおいて、上記プローブ接触子に接続されるクイックノイズ除去用
コンデンサーを内蔵したプロ−ブヘッドを有するもので
ある。

（作　用）本発明によれば、プローブ接触子に接続されるクイック
ノイズ除去用コンデンサーを内蔵したので、クイックノ
イズを除去でき、高精度なΔＰ１定が可能になる。

（実施例）以下、本発明の好適な実施例を図面に基づき具体的に説
明する。

く第１実施例〉被１１ＦＩ定休は、例えば第５図に示すように、半導体
チップをマウントしパッケージングされた後の半導体素
子例えばＱＦＰＩＣＩＯである。このＱＦＰＩＣＩＯは
、正方形の各外形辺より、所定ピッチにて多数の電極リ
ード１０ａを有している。

このＩＣ１０を載置するパレット２０は、第４図（Ａ）
、（Ｂ）に示すように、その縦横方向に沿って多数のく
り抜き穴２２を有し、この各くり抜き穴２２に上記ＱＦ
ＰＩＣＩＯを搭載可能としている。このくりぬき穴は素
子の外形に相互形にするとさらによい。

尚、このパレット２０は図示しないＸ−Ｙテーブル上に
載置され、後述するプロ−ブヘッド３０との位置合わせ
を可能としている。

次に、上記プロ−ブヘッド３０について説明する。

このプロ−ブヘッド３０は、第１図及び第３図に示すよ
うに、取付基板３２と、この取付基板３２の下面に支持
される絶縁支持ブロック４０と、この絶縁支持ブロック
４０に、前記ＱＦＰ　Ｉ　Ｃ１０の電極リード１０ａ配
列に対応したリードピッチと同一ピッチにて配列される
プローブ針５０列と、このプローブ針５０列の一端側に
それぞれ接続されるフレキシブル回路基板（以下、ＦＰ
Ｃと略記する）６０とから構成されている。

前記取付基板３２は、外形例えば正方形状で材質例えば
ガラスエポキシからなり、その中心領域に正方形状の切
欠穴３４を具備し、この切欠穴３４を介して被プローブ
体であるＱＦＰＩＣＩＯのパッケージを目視可能として
いる。そして、この切欠穴３４の周辺に、４つの前記絶
縁支持ブロック４０の材質例えばポリイミドが取着され
ている。

このブロック４０は、ベースブロック４２と、ガイドブ
ロック４４と、補強板４６とから構成されている。

ベースブロック４２は、前記取付板３２の切欠穴３４の
ほぼ一片の長さに亘る直方体形状を成し、その長手方向
に沿って、すなわち前記多数のプローブ針５０の配列幅
領域に亘って切欠部４２ａを有している。また、この切
欠部４２ａの底面には、前記各プローブ針５０に連通す
る穴部４２ｂを各プローブ針５０に対応させて有してい
る。

ガイドブロック４４は材質例えばポリイミドからなり、
前記ベースブロック４２の底面側に支持されるものであ
り、プローブ針５０が上下方向に移動した際に針ずれを
防ぐために、くし歯状に形成されている（第２図参照）
。

尚、前記ベースブロック４２とガイドブロック４４との
間に形・成されている空間部４８は、プローブ針５０が
コンタクトされた際に生ずる歪の逃げ部として供される
もので、このプローブ針５０が歪むことによって針圧力
が生ずることになる。

また、前記補強板４６は、例えばステンレスからなり、
ベースブロック４２とガイドブロック４４との間で、プ
ローブ針５０とＦＰＣ６０とを圧接支持する際に、この
圧接力を均等に保持するために供される。

前記プローブ針５０は、タングステンＷもしくはＢｅ−
Ｃｕを材質として、その表面は例えばニッケル下地の金
メツキ処理が施されている。尚、このメツキはＩＣ端子
１０ａとプローブ針５０との接触状態を良好とするため
のものであり、かつ、ＦＰＣ６０の圧接時の接触状態を
向上させ′るためのものである。

また、各プローブ針５０の先端側は、曲げ角度。

曲げ部寸法を均一にして、第１図に示すように例えば直
角形状に曲げ加工されている。この各プローブ針５０に
接続されるＦＰＣ６０は、前記ベースブロック４２とガ
イドブロック４４との間に圧接されることになる。この
ＦＰＣ６０は、その信号線とＧＮＤ　（接地）シールド
を有し、信号の安定化が図られる。

また、前記ベースブロック４２の切欠部４２ａには、チ
ップコンデンサー７０を半田付した基板７２が収納可能
となっていて、この基板７２は第２図に示すように相互
に絶縁された導電パターン７２ａ、７２ｂを有している
。そして、上記基板７２の各導電パターン７２ｇ、７２
ｂから電源（Ｖ　ｃｃ）端子及び接地（ＧＮＤ）端子に
、引出線７４をベースブロック４２の貫通孔を介して接
続することによって、その雑音対策が可能となっている
。

次に、作用について説明する。

まず、パレット２０をＸ−Ｙテーブル上に載置し、この
Ｘ−Ｙテーブルの２次元面上での移動によって当該半導
体素子のアライメントを実行する。

次に、Ｘ−Ｙテーブルを上昇させ、パレット２０の上方
にあるプロ−ブヘッドの各プローブ針５０に対してコン
タクトさせる。尚、この際ブーブ針５０を支持する取付
基板３２のほぼ中心には、切欠穴３４が形成されている
ので、ティーチング時やメンテナンス時に上記電極リー
ド１０ａとプローブ針５０との接触状態を目視にて確認
でき、あるいはマイクロスコープ等の拡大鏡を介してコ
ンタクト状態を確認することができる。

ここで、前記Ｘ−Ｙテーブルの上方停止位置は、ＱＦＰ
’１Ｃ１０の電極リード１０ａがプローブ針５０の先端
に接触した後、所定のオーバーストローク分だけ余分に
上方移動された後停止されることになる。この際、ベー
スブロック４２とガイドブロック４４との間には、空間
部４８が形成されているので、プローブ針５０はこの空
間部４８を利用して変形することができ、この変形によ
って所定の針圧力にて前記電極リード１０ａとコンタク
トさせることが可能となり、従って接触不良の少ない確
実なコンタクトが可能となる。

このようなコンタクト終了後に、図示しないテスタから
予め定められたテスト信号パターンが出力され、この信
号パターンはＦＰＣ６０及びプローブ針５０を介してＱ
ＦＰＩＣＩＯの各電極り一ド１０ａに供給されることに
なる。この際、ＱＦＰＩＣＩＯのＶｃｃ端子及びＧＮＤ
端子に接続される各プローブ°針５０には、チップコン
デンサー７０が接続されているので、例えばスイッチン
グ時等に発生するテストに支障となる雑音の高周波成分
をこのチップコンデンサー７０にて吸収することが可能
となり、このような雑音対策によって確実にＱＦＰ　Ｉ
　ＣＩＯを検査駆動することが可能となる。

しかも、このチップコンデンサー７０は、ＱＦＰＩＣＩ
ＯのＶｃｃ端子及びＧＮＤ端子の近傍、すなわちプロー
ブ針５０のコンタクト部付近に配置されているので、よ
り良好な雑音対策が可能となる。

パレット１０上の一つのＱＦＰＩＣＩＯの電気的特性検
査が終了した後には、Ｘ−Ｙテーブルの移動により次の
ＱＦＰＩＣＩＯの上方にプロ−ブヘッドを配置し、以下
同様にして検査を行うことが可能となる。尚この検査方
法としては、特開昭８８−１５１０３７号に記載された
方法を適用することが可能である。

このように、第１実施例によればプローブ針５０を絶縁
支持ブロック４０に配列固定することにより、高集積型
のＩＣ等の多ビン、微細端子ピッチに対して特に効果的
であり、また針不良の際には、ガイドブロック４４及び
補強板４６をベースブロック４２より取外すことによっ
て、プローブ針５０単独での交換も可能である点で優れ
ている。

また、ＩＣ１０の種類によってＶｃｃ電極、ＧＮＤ電極
の位置が異なるが、本実施例ではプローブ針５０の配列
幅方向に亘って切欠部４２ａを形成し、いずれのプロー
ブ針５０にも対応する位置に引出線７４を落とし込むこ
とが可能であるので、汎用性の高いプロ−ブヘッドを構
成できる。

また、プローブ５０の電極リード１０ｇに対する接触圧
Ｗについては、下記に示す式で近似的に求めることがで
きる。

ここで、上記式中の！はベースブロック４２とガイドブ
ロック４４との間に形成される空間部４８の長さであり
（第１図参照）、この空間部４８の長さ！を変えること
によって、プローブ針５０の接触圧Ｗを変更することも
可能である。

さらに、この第１実施例によればプローブ針５０は下方
に向けて露出された形であるので、従来のウェハプロー
ブ方式に採用されている自動研磨装置によってプローブ
針５０のコンタクト部分を研磨することが可能であり、
従ってプローブ針５０の寿命を長くすることができラン
ニングコストを低減することが可能となる。

く第２実施例〉従来よりソケットの接触子として用いられているＵ型板
状接触子を、前述した被測定素子であるＱＦＰＩＣＩＯ
の電極リード１０ａに対する接触子として用いたもので
ある。

すなわち、第６図、第７図に示すように基板８０は接触
子とテスタとのインターフェースヲ成すための基板であ
り、その基板８０の表面には信号線のためのパターンが
形成されている。尚、この基板８０の中心領域にも、前
記第１実施例と同様に切欠穴８０ａが形成され、その下
方の被測定素子を目視できるようにしている。

この基板８０の切欠穴８０ａの周辺に沿って、絶縁支持
ブロック８２が固定されている。この絶縁支持ブロック
８２は、前記基板８０のパターンに接続されるビン８４
を有し、かつ、この下面側に接触子となるＵ型板状接触
子９０を固定している。このＵ型板状接触子９０は、Ｂ
ｅ−Ｃｕの材質表面に金メツキを施すことで形成される
。尚、このり型板状接触子９０をガイドするために、隣
接するＵ型板状接触子９０の間に絶縁材８６が配置され
ている。

前記Ｕ型板状接触子９０は、第６図に示すようにＵ字形
状に湾曲形成され、その一端側を前記絶縁支持ブロック
８２に固定し、その他端側か絶縁支持ブロック８２の下
方に露出されるようになっていて、その先端部はテーパ
ー状に尖鋭に形成されている。

上記のように構成されたプロ−ブヘッドを用いた場合に
は、第１実施例と同様に被ｉｌｌ定素子であるＱＦＰＩ
ＣＩＯの電気的特性検査を実施することが可能となる。

ここで、この第２実施例では従来ソケットに内蔵されて
使用されるＵ型板状接触子９０を、被測定素子であるＱ
ＦＰＩＣＩＯのコンタクト用接触子として用いるため、
Ｕ型板状接触子９０めコンタクト部分が絶縁支持ブロッ
ク８２より下方に露出されるように支持されている。従
って、被測定素子に対するコンタクトを多数回行った後
には、この接触子９０先端部分に電子部品の端子表面に
処理されている錫や半田等がその接触圧力あるいはワイ
ピングにより転移、堆積された場合には、従来のウエハ
ブローバ等に採用されている自動研磨装置によって、こ
の露出されたＵ型板状接触子９０のコンタクト部分を研
磨することが可能となる。従って、上記のような堆積物
が接触子９０に付着した場合には、定期的にこれを自動
研磨することによって接触抵抗の増大を防止することが
できる。このため、従来のソケットタイプの寿命が３千
回から１万回であったものを、本実施例によればこれよ
りも大幅に寿命を長くすることが可能となる。さらに、
絶縁支持ブロック８２に取付られているＵ型板状接触子
９０のうちのいくつかが不良となった場合に、接触子９
０が露出しているタイプの本実施例装置によればこれを
容易に交換することが可能となり、これによってもラン
ニングコストの低減を実現することが可能となる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。

例えば、本発明にあっては、ＩＣ２０の出力リードに対
応するプローブ針５０にコンデンサー７０を接続するこ
ともでき、このようにすれば高周波ノイズが出力系に現
われないため、より確実な検査を行うことが可能となる
。

［発明の効果Ｊ以上説明したように、本発明によればプローブ針を絶縁
支持ブロックに配列形成することによって、高密度化し
た電子部品の多ピン、微細ピッチに対応したプロ−ブヘ
ッドを構成することができ、さらに、このプローブ針の
近くにＶｃｃ−ＧＮＤバスコンデンサーを配置すること
が可能となるので、有効な雑音対策を講じることが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を適用したプロ−ブヘッドの主要部の
構成を示す断面図、第２図は、第１図の矢視Ａ方向から
見た概略説明図、第３図は、プロ−ブヘッドの全体構成
を説明するための平面図、第４図（Ａ）、（Ｂ）は、そ
れぞれ被測定素子を収容するパレットの概略説明図、第
５図は、被測定素子の一例であるＱＦＰ　Ｉ　Ｃの概略
説明図、第６図は、他の実施例であるプロ−ブヘッドの
概略断面図、第７図は、同上プロ−ブヘッドの全体構成
を説明するための平面図である。１０・・・デイバイス、２０・・・パレット、３０・・
・プロ−ブヘッド、４０・・・絶縁支持ブロック、５０・・・プローブ針、
６０・・・ＦＰＣ，７０・・・コンデンサー８２・・・
絶縁支持ブロック、９０・・・Ｕ型板状接触子。第４図代理人　弁理士　井　　上　　　−（他１名）ｉＫ５図：○

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被測定体の多数の電極リードにプローブ接触子を
コンタクトして、電気的特性の検査を行うプローバにお
いて、上記プローブ接触子に接続されるクイックノイズ除去用
コンデンサーを内蔵したプロ−ブヘッドを有することを
特徴とするプローバ。