JPH02242165A

JPH02242165A - プローブユニット

Info

Publication number: JPH02242165A
Application number: JP1060953A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Takeuchi; 茂竹内
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-03-15
Filing date: 1989-03-15
Publication date: 1990-09-26

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〕本発明は半導体デバイスの特性測定に用いられるプロー
ブ装置、特にプローブ針を有するプローブユニットに関
する。

〔従来の技術］ＩＣ（集積回路）、ＬＳＩ（大規模集積回路）等の半導
体装置の主構成部品である半導体素子には多数の回路素
子（デバイス）が形成されている。

これらデバイスの特性検査方法の一つとして、ウェハと
呼称される半導体薄板の主面に前記デバイスを形成した
後、ウェハを各デバイス毎に分断する前にウェハの状態
で各デバイスの所定電極にプローブ針（プローブ三−ド
ル：探針）を接触させて特性測定を行う方法がある。前
記特性測定装置は、プローブ装置と呼称され、被測定物
であるウェハを載置するステージの上方に位置するプロ
ーブカードに直接プローブ針を取り付けたり、あるいは
プローブ針を有するプローブユニットを取り付ける構造
となっている。

前記プローブ装置におけるプローブ針としては、単芯構
造のものが特公昭５４−４３３５４号公報および特公昭
５８−３３７００号公報に記載されている。

また、特開昭６１−５６９８１号公報にはプローブカー
ドが開示されている。このプローブカードにあっては、
探針はその外周を絶縁層で被われるとともに、この絶縁
層上にも導電層が設けられ同軸プローブ構造となってい
る。そして、探針の太さを変えることによってインピー
ダンス整合をとるようになっている。また、米国特許筒
４，１６１゜６９２号公報には、セラミックプレートの
先端にプローブニードルを固定しかつ伝送線路をセラミ
ックプレートの側面に設けた例が開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体装置はより高速化、高周波化が
図られている。高速のメモリ、ロジック等の半導体デバ
イスのプローブ検査を実施するために、信号波形の歪を
低減するために伝送線路であるプローブ針のインピーダ
ンス整合（インピーダンスマツチング）をとる必要があ
る。

しかし、従来の単芯構造のプローブ針は、前記文献にも
記載されているように、特定のインピーダンス整合をと
ることができず、高周波信号の反射により正確な電気的
特性試験ができ難い。

一方、プローブ針が同軸構造である場合は、特定のイン
ピーダンス整合は可能である。しかし、従来の同軸プロ
ーブ構造のものは、全周面に均一な蒸着膜からなる絶縁
膜を形成しなければならず、制作に手間暇を要する。

他方、セラミックブレードを利用した構造では、多数の
プローブニードルを必要とする場合、ブレードが固く変
形困難であるため、レイアウトに制限が生じるおそれが
ある。

本発明の目的は、インピーダンス整合が可能なプローブ
ユニットを提供することにある。

本発明の他の目的はプローブ針のレイアウトの自由度が
高いプローブユニットを提供することにある。

本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あきらかになるであ
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
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、本発明のプローブユニットは、所望パターン
の金属板からなるブレードの先端面に絶縁ブロックを介
してプローブ針が固定されているとともに、前記ブレー
ドおよび絶縁ブロックの側面には絶縁シートに導体を張
り付けた構造からなるマイクロストリップ線路が張り付
けられている。

そして、前記プローブ針の後端側と前記導体とは半田で
接続されている。

〔作用〕

上記した手段によれば、本発明のプローブユニットは、
マイクロストリップ線路構造となっていることから、そ
の製造時導体の厚さ１幅を適当に選択することによって
、特定のインピーダンス整合を容易に得ることができる
。また、このプローブユニットはプローブ針を支持する
ブレードが変形可能な金属板で形成されていることから
、プローブユニットをプローブカードに取り付ける際あ
るいは取り付けた後、変形させてプローブ針の先端の位
置調整ができるため、プローブ針群の位置調整、すなわ
ちレイアウトが容易となる。特に、ブレードを曲げて変
形させた後、マイクロストリップ線路を張り付ける手法
を採り入れることによって、レイアウト作業はより簡便
なものとなる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の一実施例について説明する
。

第１図は本発明の一実施例によるプローブユニットの概
要を示す斜視図、第２図は同じくプローブユニットの一
部断面図、第３図は本発明のプローブユニットによるブ
ロービング状態の概要を示す模式図、第４図は本発明の
プローブユニットのプローブ装置への取り付は状態を示
す模式的斜視図である。

この実施例のプローブユニットｌは、第１図に示される
ように、Ｌ字状の板材からなるブレード２と、このブレ
ード２の屈曲側の先端に固定された絶縁ブロック３と、
この絶縁ブロック３に固定されたプローブ針４と、前記
ブレード２および絶縁ブロック３の一側面に張り付けら
れたマイクロストリップ線路５とからなっている。前記
ブレード２は数ｍｍ〜１ｍｍ以下の薄いＢｅ、Ｃｕ等か
らなる金属板で形成され、折り曲げ変形が容易となって
いる。そして、その形状はＬ字形となり、屈曲した短辺
６の先端には前記プローブ針４を固定した前記ブレード
２が接着剤によって取り付けられるようになっている。

また、長辺７はプローブ装置のプローブカード８に取り
付けられるようになっている。

前記絶縁ブロック３はセラミンクからなり喫状となって
いて、この下面には半田等によってプローブ針４が固定
されている。また、プローブ針４が固定された絶縁ブロ
ック３は、図示しない接着剤によってブレード２の短辺
６の先端（突出端）に固定されている。

前記マイクロストリップ線路５は、第１図および第２図
に示されるように、前記ブレード２と絶縁ブロック３の
側面に一致して重なる形状の絶縁シート９と、この絶縁
シート９の中央に沿って延在するように設けられた導体
（導電層）１０によって構成されている。前記導体１０
は蒸着によって形成される。特定のインピーダンス整合
を得るために前記絶縁シート９の厚さ（１）や誘電率（
ε）および導体１０の厚さ（ｄ）や幅（Ｗ）はそれぞれ
選んで決定する。また、インピーダンスの異なるマイク
ロストリップ線路５を各種用意しておいてもよい。この
ようなマイクロストリップ線路５はエポキシ樹脂等によ
る接着剤１１でブレード２および絶縁ブロック３の側面
に張り付けられる。また、前記プローブ針４と、このプ
ローブ針４の近傍に臨む導体１０部分は半田１２で電気
的に接続されている。

このようなプローブユニット１は、第３図に示されるよ
うに、プローブ装置のプローブカード８に、レイアウト
後それぞれ半田等によって固定される。このレイアウト
時、ブレード２はフレキシブルな金属板で形成されてい
ることから、容易に変形させることができ、レイアウト
が容易となる。

また、必要に応じて各プローブユニット１のプローブ針
４の先端の微調整が行なわれ、ウェハ１３の所定電極部
に各プローブユニット１のプローブ針４が当てられるよ
うになる。これによって所望デバイスの特性測定が行な
える。なお、前記プローブカード８はプリント基板から
なるり、下面には前記プローブ針４に導体１０を介して
電気的に接続される配線パターン２０が設けられている
とともに、上面にはグランドパターン２１が設けられて
いる。

また、本発明のプローブユニット１はその使用方法とし
て、第４図に示されるような方法がある。

すなわち、プローブユニット１を、ブレード２に絶縁ブ
ロック３を介してプローブ針４を取り付けた本体２２と
、絶縁シート９に導体１０を設けたマイクロストリップ
線路５との２部品としておき、本体２２を第４図に示さ
れるように、折り曲げてレイアウトをしながらプローブ
カード８に固定した後、マイクロストリップ線路５を本
体２２に張り合わせる。このようにすることによって、
複雑なプローブ針４の位置調整（レイアウト）も容易か
つ確実となる。なお、この場合、インピーダンスの異な
るマイクロストリップ線路５を各種用意しておけば、イ
ンピーダンスの異なるデバイス等に対して使用できる。

このような実施例によれば、つぎのような効果が得られ
る。

（１）本発明のプローブユニットは、プローブ針の近く
まで所望のインピーダンスとなるようにマイクロストリ
ップ線路化されていることから、特定のインピーダンス
整合がなされ、高周波信号による電気的特性試験が高精
度に行なえるという効果が得られる。

（２）本発明のプローブユニットは、ブレードがフレキ
シブルな金属板で形成されていることから、容易に変形
させることができるため、プローブ針のレイアウトが正
確かつ容易に行なえるという効果が得られる。

（３）本発明のプローブユニットは、プローブ針を有す
る本体を変形等を行ないながらレイアウトしてプローブ
カードに固定した後、マイクロストリップ線路を前記本
体に張り付けることができるので、マイクロストリップ
線路を損なうことなく正確かつ容易にレイアウトが行な
えるという効果が得られる。

（４）上記（１）〜（３）により、本発明によれば、イ
ンピーダンスマツチングがとれるレイアウトの容易なプ
ローブユニットを提供することができるという相乗効果
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、本発明は上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、たとえば、前記実施例で
は、導体を蒸着によって形成したが、箔を張り付けたり
あるいはメツキ等地の方法で形成しても前記実施例同様
な効果が得られる。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるＩＣ。

ＬＳＩ等のデバイスのブロービング技術に適用した場合
について説明したが、それに限定されるものではない。

〔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、下記のとおりであ
る。

本発明のプローブユニットは、マイクロストリップ線路
構造によるインピーダンスマツチングによって高速デバ
イスのプローブ検査を実施することができるとともに、
フレキシブル構造によってプローブカード制作時のレイ
アウト制限が少ないものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるプローブユニットの概
要を示す斜視図、第２図は同じくプローブユニットの一部断面図、第３図
は本発明のプローブユニットによるブロービング状態の
概要を示す模式図、第４図は本発明のプローブユニットのプローブ装置への
取り付は状態を示す模式的斜視図である。１・・・プローブユニット、２・・・ブレード、３・・
・絶縁プロスタ、４・・・プローブ針、５・・・マイク
ロストリ・ツブ線路、６・・・短辺、７・・・長辺、８
・・・プローブカード、９・・・絶縁シート、１０・・
・導体、１１・・・接着剤、１２・・・半田、１３・・・ウェハ、ターン、２１・・・グランドパターン、２０・・・配線バ２２・・・本体。第　　１図３−艶寮象ブロック８−アローブカーＦ′

Claims

【特許請求の範囲】

１、変形可能な導電体からなる板状のブレードと、この
ブレードの先端に絶縁ブロックを介して取り付けられた
プローブ針と、前記ブレードおよび絶縁ブロックの側面
に張り付けられかつ変形可能な絶縁シートおよびこの絶
縁シートに張り付けられた導体で構成されたマイクロス
トリップ線路とからなり、前記導体は導電性接合材を介
して前記プローブ針に電気的に接続されていることを特
徴とするプローブユニット。