JPH0517705B2 - - Google Patents
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- JPH0517705B2 JPH0517705B2 JP63132517A JP13251788A JPH0517705B2 JP H0517705 B2 JPH0517705 B2 JP H0517705B2 JP 63132517 A JP63132517 A JP 63132517A JP 13251788 A JP13251788 A JP 13251788A JP H0517705 B2 JPH0517705 B2 JP H0517705B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/02—General constructional details
- G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
- G01R1/067—Measuring probes
- G01R1/073—Multiple probes
- G01R1/07307—Multiple 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
- G01R1/0735—Multiple 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
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、集積回路のウエハの測定に好適な多
探針型プローブ装置に関する。
探針型プローブ装置に関する。
[従来技術]
集積回路(IC)の製造上の重要な工程として、
そのICが仕様書通りに動作するか否かを確認す
る為の試験工程がある。ICの各チツプをパツケ
ージした後に試験することも可能であるが、ウエ
ハのダイシング(個々のチツプに分割すること)
及びパツケージングに要する費用を節約するに
は、IC製造工程の出来る限り早い時期に試験を
実施して不良のICに無駄な費用と労力を消費す
るのを避けることが望ましい。従つて、ウエハの
形成直後でダイシング及びパツケージングの以前
か、或いはダイシング後でもパツケージングの以
前にICの試験を実施することが望ましい。何れ
の場合にも、ICと外部試験機器からの接触端子
(通常、接続パツド)との電気的接触によりICが
破壊されることがなく、パツケージング及び接続
等の後工程に支障を来たさないようにすることが
必要である。
そのICが仕様書通りに動作するか否かを確認す
る為の試験工程がある。ICの各チツプをパツケ
ージした後に試験することも可能であるが、ウエ
ハのダイシング(個々のチツプに分割すること)
及びパツケージングに要する費用を節約するに
は、IC製造工程の出来る限り早い時期に試験を
実施して不良のICに無駄な費用と労力を消費す
るのを避けることが望ましい。従つて、ウエハの
形成直後でダイシング及びパツケージングの以前
か、或いはダイシング後でもパツケージングの以
前にICの試験を実施することが望ましい。何れ
の場合にも、ICと外部試験機器からの接触端子
(通常、接続パツド)との電気的接触によりICが
破壊されることがなく、パツケージング及び接続
等の後工程に支障を来たさないようにすることが
必要である。
ICの試験は、設計された動作条件下、及び設
計された許容範囲の限界条件下で実施されること
が望ましい。特に、典型的な高速ICは1GHzを超
える入出力信号に対して動作するように設計され
ており、このようなICの動作は、同様の高周波
数信号を用いて評価されるべきである。
計された許容範囲の限界条件下で実施されること
が望ましい。特に、典型的な高速ICは1GHzを超
える入出力信号に対して動作するように設計され
ており、このようなICの動作は、同様の高周波
数信号を用いて評価されるべきである。
[発明が解決しようとする課題]
従来からICの試験用プローブとして、弾性部
材の本体の1表面上に金属製の導体線路を有する
プローブが提案されてきた。しかし、この種のプ
ローブには多くの欠点がある。このようなプロー
ブでは数百MHzを超える周波数の信号を劣化させ
ずに測定出来ない上に、弾性部材の本体と金属製
の導体線路の弾性率に大きな隔たりがあるので、
プローブの機械的な安定性を損なつていた。
材の本体の1表面上に金属製の導体線路を有する
プローブが提案されてきた。しかし、この種のプ
ローブには多くの欠点がある。このようなプロー
ブでは数百MHzを超える周波数の信号を劣化させ
ずに測定出来ない上に、弾性部材の本体と金属製
の導体線路の弾性率に大きな隔たりがあるので、
プローブの機械的な安定性を損なつていた。
1985年12月23日出願の米国特許出願第812145号
(特開昭62−163973号に対応)の明細書には、IC
の試験用プローブ装置が開示されている。このプ
ローブ装置は、開口を形成した硬質の支持部材と
弾性を有する変形可能な薄膜を有する。これら支
持部材と薄膜は、どちらも誘電体部分を有すると
共に、電気的に絶縁性のこの誘電体部分によつて
支持された導電性材料の部分も有する。この薄膜
上の導電性材料の部分は、薄膜の第1主面上の内
部接触片を形成し、これらの接触片はIC上の接
触面上のパターンに対応した第1のパターンで配
置されている。外部接触片は薄膜の周囲に第2の
パターンで配置されており、内部接触片から外部
接触片まで夫々導体線路が伸びている。支持部材
の導電性材料の部分は、薄膜の第2のパターンに
略対応したパターンで開口部分に配置された内部
接触片を構成している。この支持部材の内部接触
片から試験装置まで伝送線路によつて接続されて
いる。この薄膜は開口を塞ぐように支持部材に固
定されており、薄膜の外部接触片と支持部材の内
部接触片が夫々電気的に接続されている。
(特開昭62−163973号に対応)の明細書には、IC
の試験用プローブ装置が開示されている。このプ
ローブ装置は、開口を形成した硬質の支持部材と
弾性を有する変形可能な薄膜を有する。これら支
持部材と薄膜は、どちらも誘電体部分を有すると
共に、電気的に絶縁性のこの誘電体部分によつて
支持された導電性材料の部分も有する。この薄膜
上の導電性材料の部分は、薄膜の第1主面上の内
部接触片を形成し、これらの接触片はIC上の接
触面上のパターンに対応した第1のパターンで配
置されている。外部接触片は薄膜の周囲に第2の
パターンで配置されており、内部接触片から外部
接触片まで夫々導体線路が伸びている。支持部材
の導電性材料の部分は、薄膜の第2のパターンに
略対応したパターンで開口部分に配置された内部
接触片を構成している。この支持部材の内部接触
片から試験装置まで伝送線路によつて接続されて
いる。この薄膜は開口を塞ぐように支持部材に固
定されており、薄膜の外部接触片と支持部材の内
部接触片が夫々電気的に接続されている。
このプローブの実施例では、支持部材は水平に
置かれて使用され、支持部材の内部接触片は支持
部材の上側表面上に露出している。薄膜の第1主
面上に外部接触片が露出しており、薄膜の外周部
分が支持部材の上側表面上に圧着され、支持部材
の開口内に薄膜の弾性部材が張られている。薄膜
の第1主面は、支持部材の開口の内側で、且つ下
側を向いている。ICは、支持部材の開口内に容
易に入る程度の大きさの台座の上に置かれてい
る。薄膜の弾性を有する本体は下側方向に伸びた
突起部分を有し、この突起部分によつて内部接触
片の真上に薄膜が保持されている。従つて、IC
を乗せた台座が上昇すると、ICの接触部分が薄
膜の内部接触片に押し付けられ、薄膜の弾性力に
よつて上方向への変形に対する抗力が生じ、これ
によりICの接触部分と薄膜上の内部接触片間に
接触圧力が生じる。支持部材の開口部分の最大直
径は、標準の半導体ウエハの直径よりも小さくな
つている。被試験中のICを支持部材の開口部分
内に持ち上げなければならないので、このプロー
ブ装置はウエハ状態のICを試験するには余り好
適ではない。
置かれて使用され、支持部材の内部接触片は支持
部材の上側表面上に露出している。薄膜の第1主
面上に外部接触片が露出しており、薄膜の外周部
分が支持部材の上側表面上に圧着され、支持部材
の開口内に薄膜の弾性部材が張られている。薄膜
の第1主面は、支持部材の開口の内側で、且つ下
側を向いている。ICは、支持部材の開口内に容
易に入る程度の大きさの台座の上に置かれてい
る。薄膜の弾性を有する本体は下側方向に伸びた
突起部分を有し、この突起部分によつて内部接触
片の真上に薄膜が保持されている。従つて、IC
を乗せた台座が上昇すると、ICの接触部分が薄
膜の内部接触片に押し付けられ、薄膜の弾性力に
よつて上方向への変形に対する抗力が生じ、これ
によりICの接触部分と薄膜上の内部接触片間に
接触圧力が生じる。支持部材の開口部分の最大直
径は、標準の半導体ウエハの直径よりも小さくな
つている。被試験中のICを支持部材の開口部分
内に持ち上げなければならないので、このプロー
ブ装置はウエハ状態のICを試験するには余り好
適ではない。
1986年9月5日に出願された米国特許出願第
904600号(特開昭63−69247号に対応)の明細書
には、ウエハ状態のICの試験に好適なプローブ
装置が開示されている。このプローブ装置は開口
部分を有する硬質の支持部材と弾性を有する変形
可能な薄膜を含んでいる。この薄膜は、支持部材
の開口部分を塞ぐように薄膜の第1主面上で支持
部材の下側に取り付けられている。これら支持部
材及び薄膜は、共に誘電体部分と、この絶縁性の
誘電体に支持された導電材部分とを含んでいる。
薄膜の導電材部分は、薄膜の第2主面上に露出し
た内部接触片を構成している。これらの内部接触
片は、IC上の接触面のパターンに対応する第1
のパターンで配置されている。薄膜の第1主面上
の外周部分にある外部接触片は、第2のパターン
で配置され、薄膜の内部接触片から対応する外部
接触片まで夫々伝送線路が伸びている。薄膜の外
部接触片は支持部材の内部接触片と電気的に接続
されている。薄膜の各接触片は導電体の接触突起
を有し、これら接触突起はプローブの他の部分よ
り下方向に突起している。従つて、これら接触突
起からプローブの他の部分までの距離が、被試験
ICを含むウエハの直径より小さくなつていても、
これら接触突起を、プローブの支持部材の下に置
かれたウエハ上のICの接続パツドに接続し得る。
904600号(特開昭63−69247号に対応)の明細書
には、ウエハ状態のICの試験に好適なプローブ
装置が開示されている。このプローブ装置は開口
部分を有する硬質の支持部材と弾性を有する変形
可能な薄膜を含んでいる。この薄膜は、支持部材
の開口部分を塞ぐように薄膜の第1主面上で支持
部材の下側に取り付けられている。これら支持部
材及び薄膜は、共に誘電体部分と、この絶縁性の
誘電体に支持された導電材部分とを含んでいる。
薄膜の導電材部分は、薄膜の第2主面上に露出し
た内部接触片を構成している。これらの内部接触
片は、IC上の接触面のパターンに対応する第1
のパターンで配置されている。薄膜の第1主面上
の外周部分にある外部接触片は、第2のパターン
で配置され、薄膜の内部接触片から対応する外部
接触片まで夫々伝送線路が伸びている。薄膜の外
部接触片は支持部材の内部接触片と電気的に接続
されている。薄膜の各接触片は導電体の接触突起
を有し、これら接触突起はプローブの他の部分よ
り下方向に突起している。従つて、これら接触突
起からプローブの他の部分までの距離が、被試験
ICを含むウエハの直径より小さくなつていても、
これら接触突起を、プローブの支持部材の下に置
かれたウエハ上のICの接続パツドに接続し得る。
しかし、このプローブ装置では、薄膜は支持部
材にハンダ付けされているので、通常の使用状況
では簡単に交換することが出来ない。従つて、被
試験ICの構造が変わつたり、或いは薄膜の接触
突起が摩耗したりすると、プローブ装置全体を交
換しなければならない。従つて、本発明の目的
は、ウエハ内のICの接触部分に容易に接触し得
るプローブ装置を提供することである。
材にハンダ付けされているので、通常の使用状況
では簡単に交換することが出来ない。従つて、被
試験ICの構造が変わつたり、或いは薄膜の接触
突起が摩耗したりすると、プローブ装置全体を交
換しなければならない。従つて、本発明の目的
は、ウエハ内のICの接触部分に容易に接触し得
るプローブ装置を提供することである。
本発明の他の目的は、プローブ・ヘツドを容易
に交換し得るプローブ装置を提供することであ
る。
に交換し得るプローブ装置を提供することであ
る。
[課題を解決する為の手段及び作用]
ウエハ状態のICの試験に好適な本発明のプロ
ーブ装置は、開口を形成した硬質の支持部材を含
み、プローブ・ヘツドは弾性を有する変形可能な
薄膜を含んでいる。この薄膜は、第1及び第2の
主面を有し、第1主面の外周部分は、支持部材の
開口を囲む上側表面部分と隣接している。薄膜の
導電材部分は、内部接触片と外部接触片を形成
し、内部接触片は、ICの接触部分のパターンに
対応した第1のパターンで、薄膜の中心部分に露
出している。外部接触片は、薄膜の第1主面の周
辺部分に第2のパターンで配置されている。内部
接触片とそれらに対応する外部接触片まで夫々伝
送線路が延びている。
ーブ装置は、開口を形成した硬質の支持部材を含
み、プローブ・ヘツドは弾性を有する変形可能な
薄膜を含んでいる。この薄膜は、第1及び第2の
主面を有し、第1主面の外周部分は、支持部材の
開口を囲む上側表面部分と隣接している。薄膜の
導電材部分は、内部接触片と外部接触片を形成
し、内部接触片は、ICの接触部分のパターンに
対応した第1のパターンで、薄膜の中心部分に露
出している。外部接触片は、薄膜の第1主面の周
辺部分に第2のパターンで配置されている。内部
接触片とそれらに対応する外部接触片まで夫々伝
送線路が延びている。
支持部材の導電材部分に含まれる内部接触片
が、第2のパターンに略対応したパターンで開口
部の周囲の上側表面上に露出している。これら支
持部材の内部接触片から試験装置まで伝送線路が
延びている。薄膜の外周部分にある外部接触片は
第1主面から突起した導電体の接触突起を有し、
これらの突起した接触突起が、支持部材の内部接
触片と電気的に接続する。取り外し可能な圧力プ
レートによつて、弾性パツドと支持部材との間に
挟まれた薄膜の外周部分が締め付けられ、薄膜の
外周部分が支持部材上に保持されており、これに
より、薄膜の外部接触片と支持部材の内部接触片
の電気的接続が確実に維持されている。
が、第2のパターンに略対応したパターンで開口
部の周囲の上側表面上に露出している。これら支
持部材の内部接触片から試験装置まで伝送線路が
延びている。薄膜の外周部分にある外部接触片は
第1主面から突起した導電体の接触突起を有し、
これらの突起した接触突起が、支持部材の内部接
触片と電気的に接続する。取り外し可能な圧力プ
レートによつて、弾性パツドと支持部材との間に
挟まれた薄膜の外周部分が締め付けられ、薄膜の
外周部分が支持部材上に保持されており、これに
より、薄膜の外部接触片と支持部材の内部接触片
の電気的接続が確実に維持されている。
薄膜の内部接触片にも、薄膜の第1主面から下
方向に突起している導電体の接触突起が有る。両
端に弾性部材を有するシヤフトが、圧力プレート
と薄膜の第2主面の中心部分との間に設けられて
おり、薄膜の内部接触片がIC上の対応する接触
部分に押し付けられると、このシヤフトの弾性部
材により、薄膜の内部接触片の上方向への移動を
妨げる抗力が生じ、これによつてICの接触部分
と薄膜上の内部接触突起との接触圧力が適正に維
持される。
方向に突起している導電体の接触突起が有る。両
端に弾性部材を有するシヤフトが、圧力プレート
と薄膜の第2主面の中心部分との間に設けられて
おり、薄膜の内部接触片がIC上の対応する接触
部分に押し付けられると、このシヤフトの弾性部
材により、薄膜の内部接触片の上方向への移動を
妨げる抗力が生じ、これによつてICの接触部分
と薄膜上の内部接触突起との接触圧力が適正に維
持される。
[実施例]
本発明のプローブ装置を第1図乃至第4図の図
面を参照して説明する。第1図は、本発明のプロ
ーブ装置の断面図である。このプローブ装置は、
硬質の支持部材2と、プローブ・ヘツド4と、周
辺支持構体7を含んでいる。被試験用のICを含
むウエハ8が、ウエハ支持装置10上に固定され
ている。ICの上側表面には、図示されていない
が、複数の接触パツドが設けられている。これら
の接触パツドが配置されたICの表面を、以下IC
の接触表面と称する。
面を参照して説明する。第1図は、本発明のプロ
ーブ装置の断面図である。このプローブ装置は、
硬質の支持部材2と、プローブ・ヘツド4と、周
辺支持構体7を含んでいる。被試験用のICを含
むウエハ8が、ウエハ支持装置10上に固定され
ている。ICの上側表面には、図示されていない
が、複数の接触パツドが設けられている。これら
の接触パツドが配置されたICの表面を、以下IC
の接触表面と称する。
第2図は、プローブ・ヘツド4に含まれる薄膜
12の展開図である。また、第4図は、薄膜12
の各部分の断面図である。この薄膜12は、第1
及び第2の薄膜層14及び16を含み、ポリイミ
ドの如き可撓性で透明な誘電体で形成されてい
る。導電体のパターン18及び20が、通常のフ
オトリソグラフイー技術により第1の薄膜層14
の上下両面に形成されている。第2の薄膜層16
が薄膜層14の上側表面に設けられ、更に薄膜層
16の上側表面に導電体のパターン22が形成さ
れている。パターン20は、第1及び第2の薄膜
層14及び16の間に挟まれた薄膜12の内部導
体線路24を含んでいる。パターン18及び22
は、薄膜12の夫々上下の表面上にある上側及び
下側の接地面28及び26を含んでいる。薄膜1
2の中心領域25から薄膜の外周領域に向かつて
導体線路24が延びている。
12の展開図である。また、第4図は、薄膜12
の各部分の断面図である。この薄膜12は、第1
及び第2の薄膜層14及び16を含み、ポリイミ
ドの如き可撓性で透明な誘電体で形成されてい
る。導電体のパターン18及び20が、通常のフ
オトリソグラフイー技術により第1の薄膜層14
の上下両面に形成されている。第2の薄膜層16
が薄膜層14の上側表面に設けられ、更に薄膜層
16の上側表面に導電体のパターン22が形成さ
れている。パターン20は、第1及び第2の薄膜
層14及び16の間に挟まれた薄膜12の内部導
体線路24を含んでいる。パターン18及び22
は、薄膜12の夫々上下の表面上にある上側及び
下側の接地面28及び26を含んでいる。薄膜1
2の中心領域25から薄膜の外周領域に向かつて
導体線路24が延びている。
導電性で耐摩耗性の金属で出来た接触突起30
が、導体線路24の端部から第1の薄膜層14の
穴を貫通している金属製の柱32の下端に形成さ
れている。薄膜層14に設けられたこれらの穴
は、従来のマスクキング及びエツチング技術によ
り形成され、柱32と接触突起30の金属でメツ
キしてこれらの穴が塞がれている。2つの異なる
メツキ槽を使用して、柱32と接触突起30とで
異なる金属、例えば柱に金を用い、接触突起にニ
ツケルを用いても良い、下側接地面26から薄膜
の中心領域25に延びている接地線路36の端部
に接地用接触突起34を設けても良い。接地線路
36は接地面26と同時に薄膜層14の表面に形
成される。
が、導体線路24の端部から第1の薄膜層14の
穴を貫通している金属製の柱32の下端に形成さ
れている。薄膜層14に設けられたこれらの穴
は、従来のマスクキング及びエツチング技術によ
り形成され、柱32と接触突起30の金属でメツ
キしてこれらの穴が塞がれている。2つの異なる
メツキ槽を使用して、柱32と接触突起30とで
異なる金属、例えば柱に金を用い、接触突起にニ
ツケルを用いても良い、下側接地面26から薄膜
の中心領域25に延びている接地線路36の端部
に接地用接触突起34を設けても良い。接地線路
36は接地面26と同時に薄膜層14の表面に形
成される。
薄膜12の下側表面上の接触突起30及び34
の配置はICの接触表面上の接触パツドの配置に
夫々対応している。従つて、接触突起30及び3
4は、押し付けるだけでICの接触パツドと電気
的に導通し得る。上下の両表面上の接地面28及
び26は、透明な中心領域25及び外周部分の下
側を除く、薄膜12の殆ど総ての領域を覆つてい
る。薄膜の中心領域25は、薄膜12の上方から
容易に接触突起30及び34を監視出来るように
接地面は設けられていない。薄膜12の外周部分
の下側は、後述するように、支持部材2との接続
領域である。プローブ・ヘツド4が支持部材2に
取り付けられると、接地面26及び28は接地さ
れ、導体線路24と接地面26及び28により接
触突起30及び34から薄膜の外周部分まで延び
る伝送線路が形成される。
の配置はICの接触表面上の接触パツドの配置に
夫々対応している。従つて、接触突起30及び3
4は、押し付けるだけでICの接触パツドと電気
的に導通し得る。上下の両表面上の接地面28及
び26は、透明な中心領域25及び外周部分の下
側を除く、薄膜12の殆ど総ての領域を覆つてい
る。薄膜の中心領域25は、薄膜12の上方から
容易に接触突起30及び34を監視出来るように
接地面は設けられていない。薄膜12の外周部分
の下側は、後述するように、支持部材2との接続
領域である。プローブ・ヘツド4が支持部材2に
取り付けられると、接地面26及び28は接地さ
れ、導体線路24と接地面26及び28により接
触突起30及び34から薄膜の外周部分まで延び
る伝送線路が形成される。
第3図は、支持部材2の平面図である。支持部
材2は円形で、中心部分に長方形の開口38を有
する。この支持部材2の上表面に形成された導体
線路40は、開口38の周囲から支持部材の外周
部まで延びている。導体線路40の両端部は、開
口38の周囲付近及び支持部材2の外周部分の両
方の部分で、外部と接触し得るように支持部材2
の上側に露出している。第1図に示しているよう
に、支持部材2の下側表面は連続的な接地面42
に覆われている。第3図から判るように、支持部
材2の上側表面の接地面44は、導体線路40の
間を覆つている。
材2は円形で、中心部分に長方形の開口38を有
する。この支持部材2の上表面に形成された導体
線路40は、開口38の周囲から支持部材の外周
部まで延びている。導体線路40の両端部は、開
口38の周囲付近及び支持部材2の外周部分の両
方の部分で、外部と接触し得るように支持部材2
の上側に露出している。第1図に示しているよう
に、支持部材2の下側表面は連続的な接地面42
に覆われている。第3図から判るように、支持部
材2の上側表面の接地面44は、導体線路40の
間を覆つている。
下側の薄膜層14の一部が薄膜12の外周付近
でエツチングで取り除かれ、導体線路24の端部
が露出している。複数対の信号用接触突起46
が、導体線路24の露出した端部に設けられてい
る。接地面28から26まで薄膜層14及び16
の穴を貫通している金属製の柱50の下端に複数
対の接地用接触突起48が形成されている。薄膜
層14及び16のこれらの穴は、従来のマスクキ
ング及びエツチング技術により形成され、柱50
及び接触突起48の金属でメツキしてこれらの穴
が塞がれる。柱50は、接地面26及び28と電
気的に導通している。
でエツチングで取り除かれ、導体線路24の端部
が露出している。複数対の信号用接触突起46
が、導体線路24の露出した端部に設けられてい
る。接地面28から26まで薄膜層14及び16
の穴を貫通している金属製の柱50の下端に複数
対の接地用接触突起48が形成されている。薄膜
層14及び16のこれらの穴は、従来のマスクキ
ング及びエツチング技術により形成され、柱50
及び接触突起48の金属でメツキしてこれらの穴
が塞がれる。柱50は、接地面26及び28と電
気的に導通している。
プローブ・ヘツド4が支持部材2に取り付けら
れると、信号用接触突起46が対応する導体線路
40とを接触し、接地用接触突起48が対応する
接地面44に接触するように接触突起46及び4
8は薄膜上に配置されている。4本1組の位置設
定用ピン52が支持部材2の上に垂直に固定され
ている。第2図に示すように、支持部材2に取り
付けられていない時には、薄膜12は略平坦で十
字形をしており、この十字形の各脚部に2つの穴
54を有する。薄膜12は、隣合う2つの穴54
を支持部材上の位置設定用の各ピン52に通し、
また、薄膜の中心領域25を開口部38の中に押
し込んで支持部材2に固定される。薄膜12は、
支持部材2に取り付けられた時、すり鉢状の形に
なるので、薄膜の中心領域25の接触突起30及
び34の位置は、支持部材2の下側表面よりも下
になる。また、薄膜12の外周部分の下側は、支
持部材2の開口38の周辺部分の上側に固定され
る。
れると、信号用接触突起46が対応する導体線路
40とを接触し、接地用接触突起48が対応する
接地面44に接触するように接触突起46及び4
8は薄膜上に配置されている。4本1組の位置設
定用ピン52が支持部材2の上に垂直に固定され
ている。第2図に示すように、支持部材2に取り
付けられていない時には、薄膜12は略平坦で十
字形をしており、この十字形の各脚部に2つの穴
54を有する。薄膜12は、隣合う2つの穴54
を支持部材上の位置設定用の各ピン52に通し、
また、薄膜の中心領域25を開口部38の中に押
し込んで支持部材2に固定される。薄膜12は、
支持部材2に取り付けられた時、すり鉢状の形に
なるので、薄膜の中心領域25の接触突起30及
び34の位置は、支持部材2の下側表面よりも下
になる。また、薄膜12の外周部分の下側は、支
持部材2の開口38の周辺部分の上側に固定され
る。
周辺支持構体7は、ウエハ8の直径の2倍を超
える直径の円形開口58を形成した円形の周辺プ
レート56を備えている。この周辺プレート56
の周囲には直立円筒型の環体60が設けられてお
り、支持部材2は、周辺支持構体7の円形の凹部
にはめ込まれている。環体60は複数の同軸コネ
クタ62を有し、その中の1つのみが第1図に示
されている。各コネクタ62の内部導体は、支持
部材2上の導体線路に各々接続されている。コネ
クタ62の外部導体は導電性の周辺支持構体7に
よつて接地される。周辺支持構体7は、接地され
ており、接地面42及び44にも接続されてい
る。 更に、周辺支持構体7は、堅く、透明で長
方形の圧力プレート64と、堅く、透明な矩形シ
ヤフト66とを備えている。このシヤフト66の
上下両端部分には透明で弾性を有する圧力パツド
68及び70が設けられており、シヤフト66
は、圧力プレート64と薄膜12の中心領域25
の間に挿入されている。圧力パツド68及び70
は、接触突起30及び34の上方向への動きを弾
性抗力により制限し、各接触突起に平等に接触圧
力を配分している。圧力プレート64は、位置設
定用ピン52を通す4つ1組の案内孔72を有
し、薄膜12と圧力プレート64の間に挿入され
た環体74を介して薄膜12の外周部分に圧力を
加える。圧力プレート64から加えられる圧力に
より、薄膜12の信号接触突起46とそれに対応
する支持部2の信号導体40との間の電気的接
触、並びに薄膜12の接地用接触突起48とそれ
に対応する支持部材2の接地面との間の電気的接
触が確実に維持される。
える直径の円形開口58を形成した円形の周辺プ
レート56を備えている。この周辺プレート56
の周囲には直立円筒型の環体60が設けられてお
り、支持部材2は、周辺支持構体7の円形の凹部
にはめ込まれている。環体60は複数の同軸コネ
クタ62を有し、その中の1つのみが第1図に示
されている。各コネクタ62の内部導体は、支持
部材2上の導体線路に各々接続されている。コネ
クタ62の外部導体は導電性の周辺支持構体7に
よつて接地される。周辺支持構体7は、接地され
ており、接地面42及び44にも接続されてい
る。 更に、周辺支持構体7は、堅く、透明で長
方形の圧力プレート64と、堅く、透明な矩形シ
ヤフト66とを備えている。このシヤフト66の
上下両端部分には透明で弾性を有する圧力パツド
68及び70が設けられており、シヤフト66
は、圧力プレート64と薄膜12の中心領域25
の間に挿入されている。圧力パツド68及び70
は、接触突起30及び34の上方向への動きを弾
性抗力により制限し、各接触突起に平等に接触圧
力を配分している。圧力プレート64は、位置設
定用ピン52を通す4つ1組の案内孔72を有
し、薄膜12と圧力プレート64の間に挿入され
た環体74を介して薄膜12の外周部分に圧力を
加える。圧力プレート64から加えられる圧力に
より、薄膜12の信号接触突起46とそれに対応
する支持部2の信号導体40との間の電気的接
触、並びに薄膜12の接地用接触突起48とそれ
に対応する支持部材2の接地面との間の電気的接
触が確実に維持される。
周辺環体60の上を軸にして設けられた1組の
スプリング・クリツプ76により、圧力プレート
64に圧力が加えられる。スプリング・クリツプ
76及び位置設定用ピン52を用いた構成によ
り、被試験装置ICの接触パツドの配置が変わつ
た時に、薄膜12を容易に交換出来る。スプリン
グ・クリツプ76を横にずらして、圧力プレート
64、環体74、シヤフト66、及び薄膜12を
位置設定用ピン52から持ち上げるだけで、容易
に薄膜12を取り外すことが出来る。それから、
新しい薄膜12の穴54をピン52に差し込み、
環体74、シヤフト66、及び圧力プレート64
を元に戻し、クリツプ74も圧力プレート64の
上に戻せば、薄膜12の交換が完了する。
スプリング・クリツプ76により、圧力プレート
64に圧力が加えられる。スプリング・クリツプ
76及び位置設定用ピン52を用いた構成によ
り、被試験装置ICの接触パツドの配置が変わつ
た時に、薄膜12を容易に交換出来る。スプリン
グ・クリツプ76を横にずらして、圧力プレート
64、環体74、シヤフト66、及び薄膜12を
位置設定用ピン52から持ち上げるだけで、容易
に薄膜12を取り外すことが出来る。それから、
新しい薄膜12の穴54をピン52に差し込み、
環体74、シヤフト66、及び圧力プレート64
を元に戻し、クリツプ74も圧力プレート64の
上に戻せば、薄膜12の交換が完了する。
マイクロ・スコープ78で監視し、水平のX−
Y位置調整機構(図示せず)を用いて、ICの支
持台10を調整してウエハ8上の所望のICの接
触パツドの真上に接触突起30及び34が来るよ
うに設定することが出来る。垂直方向のZ位置調
整機構(図示せず)を用い、支持台10とプロー
ブ装置との相対的垂直位置を調整し、ICの接触
パツドと接触突起30及び34とを圧力接触させ
ることが出来る。薄膜12は可撓性で、シヤフト
66のパツド68及び70は弾性を有するので、
圧力接触によりウエハを損傷することがなく、そ
の上、接触パツドや接触突起30及び34の接触
面の垂直位置が少々ずれても、それを補償するこ
とも出来る。ウエハ8上の最初のICの試験が完
了すると、次に試験するICがプローブ装置の接
触突起の下に来るように、位置調整機構により自
動的にウエハ支持台10の位置が調整され、その
後次の試験が実行される。ウエハ8と導体線路2
4及び40との間に接地面26及び42があるの
で、試験中のICと導体線路24及び40との間
はシールドされている。
Y位置調整機構(図示せず)を用いて、ICの支
持台10を調整してウエハ8上の所望のICの接
触パツドの真上に接触突起30及び34が来るよ
うに設定することが出来る。垂直方向のZ位置調
整機構(図示せず)を用い、支持台10とプロー
ブ装置との相対的垂直位置を調整し、ICの接触
パツドと接触突起30及び34とを圧力接触させ
ることが出来る。薄膜12は可撓性で、シヤフト
66のパツド68及び70は弾性を有するので、
圧力接触によりウエハを損傷することがなく、そ
の上、接触パツドや接触突起30及び34の接触
面の垂直位置が少々ずれても、それを補償するこ
とも出来る。ウエハ8上の最初のICの試験が完
了すると、次に試験するICがプローブ装置の接
触突起の下に来るように、位置調整機構により自
動的にウエハ支持台10の位置が調整され、その
後次の試験が実行される。ウエハ8と導体線路2
4及び40との間に接地面26及び42があるの
で、試験中のICと導体線路24及び40との間
はシールドされている。
支持部材2上の導体線路40に対して接地面4
2及び44の間隔を調整し、信号導体線路及び接
地面とにより、コネクタ62から開口38まで延
びた、一定の特性インピーダンスを有する伝送線
路が形成されるようにしている。同様に、薄膜1
2の導体線路24に対する接地面26及び28の
間隔を調整して、接地面と導体線路により、接触
突起46及び48から接触突起30及び34まで
延びた、一定の特性インピーダンスの伝送線路が
形成されている。図示したプローブ装置では、薄
膜12上の伝送線路の特性インピーダンスは、支
持部材2上の伝送線路の特性インピーダンスに整
合しているので、ICの接触パツドと同軸コネク
タ62との間に高精度の信号経路が形成されてい
る。また、支持部材2及び薄膜12上の伝送線路
は、被試験ICへの信号線路としてだけでなく、
電源供給線路としても使用し得る。伝送線路を電
源供給線として使用した場合には、プローブ・ヘ
ツドの伝送線の特性インピーダンスを、例えば、
プローブ・ヘツドの周辺部では5Ωとし、中心領
域の接触突起付近では50Ωとして、その間を漸次
増加するように構成し、且つ特性インピーダンス
の抵抗分を適正値に設定することが望ましい。こ
れにより、ICの動作によつて生じる電源過渡ノ
イズを適正に減衰させることが出来る。
2及び44の間隔を調整し、信号導体線路及び接
地面とにより、コネクタ62から開口38まで延
びた、一定の特性インピーダンスを有する伝送線
路が形成されるようにしている。同様に、薄膜1
2の導体線路24に対する接地面26及び28の
間隔を調整して、接地面と導体線路により、接触
突起46及び48から接触突起30及び34まで
延びた、一定の特性インピーダンスの伝送線路が
形成されている。図示したプローブ装置では、薄
膜12上の伝送線路の特性インピーダンスは、支
持部材2上の伝送線路の特性インピーダンスに整
合しているので、ICの接触パツドと同軸コネク
タ62との間に高精度の信号経路が形成されてい
る。また、支持部材2及び薄膜12上の伝送線路
は、被試験ICへの信号線路としてだけでなく、
電源供給線路としても使用し得る。伝送線路を電
源供給線として使用した場合には、プローブ・ヘ
ツドの伝送線の特性インピーダンスを、例えば、
プローブ・ヘツドの周辺部では5Ωとし、中心領
域の接触突起付近では50Ωとして、その間を漸次
増加するように構成し、且つ特性インピーダンス
の抵抗分を適正値に設定することが望ましい。こ
れにより、ICの動作によつて生じる電源過渡ノ
イズを適正に減衰させることが出来る。
周辺プレート56の開口58の内側の範囲にあ
るプローブ装置の部分の中で、最も下方向に突起
しているのは、接触突起30及び34である。従
つて、支持部材2の開口38は周辺プレートの開
口58よりかなり小さいが、薄膜12の中心領域
25が開口38を通つて下に突き出ており、開口
58の直径は少なくともウエハ8の直径の2倍は
有るので、支持部材2がウエハ8上のIC試験の
障害になることはない。
るプローブ装置の部分の中で、最も下方向に突起
しているのは、接触突起30及び34である。従
つて、支持部材2の開口38は周辺プレートの開
口58よりかなり小さいが、薄膜12の中心領域
25が開口38を通つて下に突き出ており、開口
58の直径は少なくともウエハ8の直径の2倍は
有るので、支持部材2がウエハ8上のIC試験の
障害になることはない。
第1図、第2図及び第4図に於いて、接触突起
30及び34は、薄膜12の中心領域25に比較
して便宜上大きく誇張して示している。また、こ
の中心領域25は被試験ICの表面領域に略対応
している。図示したものより実際の接触突起30
及び34はずつと小さく、接触するIC上の接触
パツドと略同じ大きさになつている。従つて、薄
膜の中心領域25には、数百個の接触突起を設け
ることが可能で、単一のICと高密度の接触をす
る上で困難は生じない。
30及び34は、薄膜12の中心領域25に比較
して便宜上大きく誇張して示している。また、こ
の中心領域25は被試験ICの表面領域に略対応
している。図示したものより実際の接触突起30
及び34はずつと小さく、接触するIC上の接触
パツドと略同じ大きさになつている。従つて、薄
膜の中心領域25には、数百個の接触突起を設け
ることが可能で、単一のICと高密度の接触をす
る上で困難は生じない。
本発明のプローブ装置は、従来の装置に比べ優
れた特徴を有する。プローブ・ヘツド4は安価で
簡単に交換可能であり、従来技術を用いて製造し
得る。また、プローブ・ヘツドは被試験ICとの
接触に対し耐久性が有り、この接触によりICを
損傷することもない。接触突起46及び48は支
持部材2の導体線路40と極めて良好に電気的に
接続されるので、接続ワイヤを用いて導体線路4
0と24を接続した場合のように特性インピーダ
ンスの連続性を損なうことがない。従つて、接続
ワイヤの使用を避けられ、プローブ装置の許容周
波数帯域を改善することが出来る。更に、特別な
道具を使用することなく、容易に薄膜12を交換
出来る上に、薄膜12と支持部材2とを弾性的な
圧力接触をする構造により、ハンダ付けの場合よ
りも信頼性を向上している。
れた特徴を有する。プローブ・ヘツド4は安価で
簡単に交換可能であり、従来技術を用いて製造し
得る。また、プローブ・ヘツドは被試験ICとの
接触に対し耐久性が有り、この接触によりICを
損傷することもない。接触突起46及び48は支
持部材2の導体線路40と極めて良好に電気的に
接続されるので、接続ワイヤを用いて導体線路4
0と24を接続した場合のように特性インピーダ
ンスの連続性を損なうことがない。従つて、接続
ワイヤの使用を避けられ、プローブ装置の許容周
波数帯域を改善することが出来る。更に、特別な
道具を使用することなく、容易に薄膜12を交換
出来る上に、薄膜12と支持部材2とを弾性的な
圧力接触をする構造により、ハンダ付けの場合よ
りも信頼性を向上している。
以上本発明の好適実施例について説明したが、
本発明はここに説明した実施例のみに限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱する事なく必
要に応じて種々の変形及び変更を実施し得る事は
当業者には明らかである。
本発明はここに説明した実施例のみに限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱する事なく必
要に応じて種々の変形及び変更を実施し得る事は
当業者には明らかである。
[発明の効果]
本発明のプローブ装置によれば、被試験ICの
試験表面に接触するプローブ・ヘツドの接触片の
位置が、プローブ・ヘツドの支持部材より突出し
ているので、被試験ICをウエハ状態のまま容易
に試験出来る。プローブ・ヘツドの薄膜と支持部
材とを圧力接触させ、導体線路及び接地導体を接
続しているので、ハンダ付け不良の虞がない上
に、プローブ・ヘツドの交換を極めて容易にして
いる。また、接続ワイヤ等を使用しないので、高
周波特性の劣化を防止出来、更に、弾性部材の使
用により電気的接続を確実に維持出来ると共に被
試験ICの損傷を防止し得る。
試験表面に接触するプローブ・ヘツドの接触片の
位置が、プローブ・ヘツドの支持部材より突出し
ているので、被試験ICをウエハ状態のまま容易
に試験出来る。プローブ・ヘツドの薄膜と支持部
材とを圧力接触させ、導体線路及び接地導体を接
続しているので、ハンダ付け不良の虞がない上
に、プローブ・ヘツドの交換を極めて容易にして
いる。また、接続ワイヤ等を使用しないので、高
周波特性の劣化を防止出来、更に、弾性部材の使
用により電気的接続を確実に維持出来ると共に被
試験ICの損傷を防止し得る。
第1図は、本発明のプローブ装置の断面図、第
2図は、第1図の薄膜の展開図、第3図は、第1
図の支持部材の平面図、第4図は第1図の薄膜の
各部分の断面図である。 2は支持部材、4はプローブ・ヘツド、12は
薄膜、64は圧力プレート、74は弾性誘電体部
材(環体)、76は締め付け手段(スプリング・
クリツプ)である。
2図は、第1図の薄膜の展開図、第3図は、第1
図の支持部材の平面図、第4図は第1図の薄膜の
各部分の断面図である。 2は支持部材、4はプローブ・ヘツド、12は
薄膜、64は圧力プレート、74は弾性誘電体部
材(環体)、76は締め付け手段(スプリング・
クリツプ)である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 開口を有し、該開口の周辺部分の一表面に第
1のパターンで複数の第1接触片を設けた硬質の
支持部材と、 第1主面の外周部分に、上記第1のパターンに
対応するパターンで配置された複数の第2接触片
を有し、被試験ICの表面に配置された接触片の
パターンに対応する第2のパターンで、上記第1
主面の中心領域に配置された複数の第3接触片を
有し、上記第2の接触片から上記第3接触片まで
延びる複数の第1導体線路を有する薄膜と、 該薄膜の上記第1主面の周辺部分を上記支持部
材の開口の周辺部分に重ね、上記支持部材の上記
第1接触片と上記薄膜の上記第2接触片を夫々電
気的に接続し、上記薄膜の上記第3接触片が上記
支持部材の他表面より突出するように、上記薄膜
を上記支持部材に対し固定する接続手段とを具え
ることを特徴とするプローブ装置。 2 上記接続手段は、 上記薄膜の周辺部分に接し、弾性を有する誘電
体部材と、 該誘電体部材に接する圧力プレートと、 該圧力プレートに力を加え、上記支持部材の開
口の周辺部分と上記誘電体部材との間にある上記
薄膜の周辺部分を締め付ける手段とからなること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のプロー
ブ装置。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/059,903 US4912399A (en) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | Multiple lead probe for integrated circuits in wafer form |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS644042A JPS644042A (en) | 1989-01-09 |
JPH0517705B2 true JPH0517705B2 (ja) | 1993-03-09 |
Family
ID=22026029
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63132517A Granted JPS644042A (en) | 1987-06-09 | 1988-05-30 | Prober |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4912399A (ja) |
EP (1) | EP0294939A3 (ja) |
JP (1) | JPS644042A (ja) |
KR (1) | KR890001174A (ja) |
Families Citing this family (119)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07105416B2 (ja) * | 1987-10-21 | 1995-11-13 | 松下電器産業株式会社 | 測定装置 |
EP0361779A1 (en) * | 1988-09-26 | 1990-04-04 | Hewlett-Packard Company | Micro-strip architecture for membrane test probe |
GB8901817D0 (en) * | 1989-01-27 | 1989-03-15 | Stag Electronic Designs | Apparatus for testing an electrical device |
JP2556129B2 (ja) * | 1989-03-07 | 1996-11-20 | 日本電気株式会社 | フレキシブルプローブカード |
JPH02237047A (ja) * | 1989-03-09 | 1990-09-19 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体試験装置 |
JPH07109840B2 (ja) * | 1989-03-10 | 1995-11-22 | 松下電器産業株式会社 | 半導体icの試験装置及び試験方法 |
US5055778A (en) * | 1989-10-02 | 1991-10-08 | Nihon Denshizairyo Kabushiki Kaisha | Probe card in which contact pressure and relative position of each probe end are correctly maintained |
JPH03127845A (ja) * | 1989-10-13 | 1991-05-30 | Fuji Electric Co Ltd | 集積回路装置試験用プローブ |
US5012187A (en) * | 1989-11-03 | 1991-04-30 | Motorola, Inc. | Method for parallel testing of semiconductor devices |
US4975638A (en) * | 1989-12-18 | 1990-12-04 | Wentworth Laboratories | Test probe assembly for testing integrated circuit devices |
JPH03122371U (ja) * | 1990-03-23 | 1991-12-13 | ||
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