JPH0555316A - プローブカード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体集積回路装置の電気的特性を安定、か
つ、良好に検査および評価可能とする。 【構成】 半導体集積回路装置の電気的特性を検査する
際に用いるプローブカード１を構成する配線基板３に配
置された複数のコンタクトプローブ２のうち、ＧＮＤ用
のコンタクトプローブ２ｇの一群を、接続用金属板４に
よって互いに電気的に接続した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プローブカードに関
し、特に、半導体集積回路装置の電気的特性検査に用い
るプローブカードに適用して有効な技術に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路装置の電気的特性検査に
用いる従来のプローブカードの部分断面図を図１１に示
す。

【０００３】プローブカード５０を構成する配線基板５
１には、複数のコンタクトプローブ５２が個々単独に配
置されている。コンタクトプローブ５２は、筒状体５３
と、接触棒５４と、コイルばね５５とを有している。

【０００４】筒状体５３は、良導電性の金属からなり、
配線基板５１に穿孔されたスルーホール５６に挿入さ
れ、スルーホール５６内に形成された導体部５７と電気
的に接続された状態で固定されている。

【０００５】導体部５７は、配線基板５１に形成された
配線（図示せず）を通じて検査装置（図示せず）の測定
回路部と電気的に接続されている。

【０００６】接触棒５４は、良導電性の金属からなり、
その大半が筒状体５３の内部に収容されている。接触棒
５４の一端は、コイルばね５５に付勢された状態で筒状
体５３の外部に突出されており、検査時に被測定物の被
測定端子と接触される。

【０００７】接触棒５４の他端は、若干曲げられ、筒状
体５３の内面と接触されており、主としてこれにより接
触棒５４と筒状体５３との導通が取られている。

【０００８】なお、コンタクトプローブについては、例
えば特願平３−２８１４０号に記載があり、被測定物で
ある半導体集積回路装置のリードピンを、筒状体の内部
に設けられた接触体と接触させるべく、筒状体の端部に
リードピンの挿入をガイドするガイド部を設けたコンタ
クトプローブについて説明されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、コンタクト
プローブが個々単独で配線基板に配置されている上記従
来の技術においては、以下の問題があることを本発明者
は見い出した。

【００１０】すなわち、従来は、コンタクトプローブが
単独で配線基板に配置されているので、個々のコンタク
トプローブにおける筒状体のリアクタンス成分が大き
く、検査に際して筒状体に流れる電流の変化等に起因し
てノイズが発生し、そのノイズによって被測定物が誤動
作する結果、被測定物の電気的特性を安定、かつ、良好
に検査および評価することができないという問題あっ
た。

【００１１】このような問題は、特に、半導体集積回路
装置の動作速度の向上、実装密度の向上および寸法の縮
小等に伴い顕著になりつつある。これは、半導体集積回
路装置の動作速度の向上に伴いコンタクトプローブに流
れる電流の変化が急激になるからであり、半導体集積回
路装置の実装密度の向上や寸法の縮小に伴いコンタクト
プローブの径も細くしなければならないからである。

【００１２】本発明は上記課題に着目してなされたもの
であり、その目的は、被測定物の電気的特性を安定、か
つ、良好に検査および評価することのできる技術を提供
することにある。

【００１３】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、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。

【００１４】

【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、
以下のとおりである。

【００１５】すなわち、請求項１記載の発明は、配線基
板に配置された複数のコンタクトプローブのうち、所定
のコンタクトプローブの一群を接続用導体によって電気
的に接続したプローブカードとするものである。

【００１６】請求項２記載の発明は、前記接続用導体に
孔または溝を形成したプローブカードとするものであ
る。

【００１７】請求項３記載の発明は、前記接続用導体の
表面に所定の金属メッキを施したプローブカードとする
ものである。

【００１８】

【作用】上記した請求項１記載の発明によれば、所定の
コンタクトプローブの体積が増大したことと等価となる
ので、所定のコンタクトプローブのリアクタンス成分を
低減することができ、被測定物の電気的特性検査に際
し、所定のコンタクトプローブにおけるノイズの発生を
抑制することが可能となる。

【００１９】上記した請求項２記載の発明によれば、接
続用導体の表面積が増大するので、高周波電流の流れる
領域を増やすことが可能となる。

【００２０】上記した請求項３記載の発明によれば、接
続用導体とコンタクトプローブとの接触抵抗を低減する
ことができるので、所定のコンタクトプローブのリアク
タンス成分をさらに低減することが可能となる。

【００２１】

【実施例１】図１は本発明の一実施例であるプローブカ
ードの要部断面図、図２は図１のプローブカードの側面
図、図３は検査時におけるプローブカードおよび被測定
物の側面図、図４は接続用導体の要部斜視図、図５〜図
７は図４の接続用導体の製造工程中における斜視図、図
８は図１のプローブカードの組立工程中における要部断
面図である。

【００２２】以下、本実施例１のプローブカードを図１
〜図４によって説明する。

【００２３】図２に示すように、本実施例１のプローブ
カード１は、複数のコンタクトプローブ２と、配線基板
３と、接続用金属板（接続用導体）４とを有している。

【００２４】コンタクトプローブ２は、後述する被測定
物の被測定端子との導通を取るための探針であり、その
寸法は、被測定物の種類等により異なるので、一概には
言えないが、全長が、例えば2.０cm〜2.５cm程度、直径
が、例えば1.５mm〜2.０mm程度である。

【００２５】コンタクトプローブ２のうちのコンタクト
プローブ２ｖは、被測定物の電源電圧端子との導通を取
るための探針である。また、コンタクトプローブ２ｓ
は、被測定物の信号端子との導通を取るための探針であ
る。さらに、コンタクトプローブ２ｇは、被測定物のＧ
ＮＤ端子との導通を取るための探針である。

【００２６】各コンタクトプローブ２は、図１に示すよ
うに、筒状体５と、接触棒６と、コイルばね７とを有し
ている。

【００２７】筒状体５は、例えばＣｕ等のような良導電
性の金属からなり、その表面には、例えばＮｉ−Ａｕメ
ッキ等のような金属メッキが施されている。

【００２８】接触棒６は、例えばＣｕ等のような良導電
性の金属からなり、その表面には、例えばＮｉ−Ａｕメ
ッキ等のような金属メッキが施されている。

【００２９】接触棒６の大半は筒状体５の内部に収容さ
れているが、その一端はコイルばね７に付勢されて筒状
体５から突出されている。

【００３０】接触棒６の突出端は、被測定物の電気的特
性検査に際し、図３に示すように、実装基板８上に実装
された被測定物である半導体集積回路装置９の被測定端
子１０に接触される。図示はしないが、半導体集積回路
装置９は、ＥＣＬ回路やＢｉＣ−ＭＯＳ回路等のような
高速動作を行う半導体集積回路が形成された半導体チッ
プを有している。

【００３１】接触棒６の他端は、図１に示すように、若
干曲げられ、筒状体５の内面に接触されており、主にこ
れによって接触棒６と筒状体５との導通が取られてい
る。

【００３２】このようなコンタクトプローブ２のうち、
コンタクトプローブ２ｖ，２ｓは、接続用金属板４に穿
孔された貫通孔１１ａおよび配線基板３に穿孔されたス
ルーホール１２に挿入され、スルーホール１２内の内壁
面に形成された導体部１３と電気的に接続された状態で
固定されている。

【００３３】ただし、コンタクトプローブ２ｖ，２ｓ
と、接続用金属板４とは、貫通孔１１ａ内に設けられた
中空状の絶縁スペーサ１４によって絶縁されている。

【００３４】絶縁スペーサ１４は、例えばフッ素樹脂等
のような高周波特性の良好な絶縁材料からなり、その厚
さは、コンタクトプローブ２とのインピーダンス整合が
取られる程度の厚さに設定されている。

【００３５】一方、コンタクトプローブ２ｇは、接続用
金属板４に穿孔された貫通孔１１ｂおよび配線基板３の
スルーホール１２に挿入され、接続用金属板４およびス
ルーホール１２内の導体部１３と電気的に接続された状
態で固定されている。

【００３６】すなわち、本実施例１においては、配線基
板３に配置されたコンタクトプローブ２のうち、例えば
ＧＮＤ用のコンタクトプローブ２ｇの一群が、接続用金
属板４によって互いに電気的に接続されている。

【００３７】これにより、本実施例１においては、ＧＮ
Ｄ用のコンタクトプローブ２ｇの体積が増大したことと
等価となるので、コンタクトプローブ２ｇのリアクタン
ス成分を低減することが可能になっている。

【００３８】したがって、本実施例１においては、半導
体集積回路装置９の電気的特性検査の際に、コンタクト
プローブ２ｇで発生するノイズを抑制することができ、
そのノイズに起因する半導体集積回路装置９の誤動作を
抑制することが可能となっている。

【００３９】なお、各コンタクトプローブ２は、配線基
板３に形成された導体部１３および配線（図示せず）を
通じて検査装置（図示せず）の測定回路部と電気的に接
続されている。

【００４０】接続用金属板４は、例えばＣｕ等のような
良導電性の金属からなり、その表面（貫通孔１１ａ，１
１ｂの内面も含む）には、例えばＮｉ−Ａｕメッキ等の
ような金属メッキが施されている。

【００４１】接続用金属板４の表面に金属メッキが施さ
れているのは、主として次の理由からである。第一は、
接続用金属板４の酸化や腐食等を抑制することが可能と
なるからである。第二は、コンタクトプローブ２ｇとの
接触抵抗を低減することができ、高周波特性を良好にす
ることが可能となるからである。

【００４２】接続用金属板４の寸法は、被測定物の種類
等で異なるので、一概には言えないが、平面寸法が、例
えば２cm×２cm程度、厚さが、例えば１cm程度である。

【００４３】また、本実施例１においては、図４に示す
ように、接続用金属板４にその上下面を貫通する複数の
貫通孔１５が穿孔されている。貫通孔１５の直径は、例
えば0.８mm程度である。

【００４４】貫通孔１５は、表皮効果を考慮して形成さ
れた孔であり、これにより、接続用金属板４の表面積が
増大するので、高周波電流の流れる領域を増やすことが
可能となっている。すなわち、接続用金属板４のリアク
タンス成分を低減することが可能となっている。なお、
本実施例１において、貫通孔１５には、何も挿入されな
い。

【００４５】さらに、本実施例１においては、接続用金
属板４の側面に、接続用金属板４の厚さ方向に延在する
複数の切り欠き溝１６が形成されている。

【００４６】切り欠き溝１６は、表皮効果を考慮して形
成された溝であり、これにより、接続用金属板４の表面
積が増大するので、上記の貫通孔１５と同様に、接続用
金属板４のリアクタンス成分を低減する効果がある。

【００４７】次に、このようなプローブカード１の製造
方法の一例を図５〜図８により説明する。

【００４８】まず、図示はしないが、例えば厚さ１cm程
度のＣｕからなる金属板を用意し、その所定平面位置に
その上下面を貫通する複数の貫通孔を穿孔する。これに
より、金属板に図４に示した貫通孔１１ａ，１１ｂ，１
５を形成する。

【００４９】続いて、その金属板から図５に示すような
接続用金属板４を切り出した後、図６に示すように、接
続用金属板４の側面に、切り欠き溝１６を形成する。

【００５０】その後、接続用金属板４の表面を清浄化し
た後、接続用導体板４に対して、例えばＮｉメッキおよ
びＡｕメッキを順に施す。

【００５１】次いで、接続用金属板４を洗浄した後、図
７に示すように、接続用金属板４に穿孔された貫通孔１
１ａ内に、外周面に接着剤等の塗布された中空状の絶縁
スペーサ１４を挿入する。

【００５２】続いて、図８に示すように、配線基板３
と、接続用金属板４との位置合せを行い、双方を重ね合
わせた後、貫通孔１１ａ，１１ｂ内にコンタクトプロー
ブ２を挿入する。

【００５３】その後、半田等によりコンタクトプローブ
２と導体部１２とを接合し、コンタクトプローブ２ｇに
おいては接続用金属板４とも接合固定して図１に示した
プローブカード１を製造する。

【００５４】このように本実施例１によれば、以下の効
果を得ることが可能となる。

【００５５】(1).プローブカード１を構成する配線基板
３に配置されたＧＮＤ用のコンタクトプローブ２ｇの一
群を接続用金属板４によって互いに電気的に接続したこ
とにより、ＧＮＤ用のコンタクトプローブ２ｇの体積が
増大したことと等価となるので、コンタクトプローブ２
ｇのリアクタンス成分を低減することが可能となる。

【００５６】このため、半導体集積回路装置９の電気的
特性検査の際に、コンタクトプローブ２ｇで発生するノ
イズを抑制することができるので、そのノイズに起因す
る半導体集積回路装置９の誤動作を抑制することがで
き、半導体集積回路装置９の電気的特性検査を安定、か
つ、良好に検査および評価することが可能となる。

【００５７】(2).接続用金属板４に貫通孔１５および切
り欠き溝１６を形成したことにより、接続用金属板４の
表面積が増大するので、接続用金属板４のリアクタンス
成分を低減することが可能となる。このため、ＧＮＤ用
のコンタクトプローブ２ｇのリアクタンス成分をさらに
低減することが可能となる。

【００５８】(3).接続用金属板４の表面に金属メッキを
施したことにより、接続用金属板４とコンタクトプロー
ブ２ｇとの接触抵抗を低減することができるので、ＧＮ
Ｄ用のコンタクトプローブ２ｇのリアクタンス成分をさ
らに低減することが可能となる。

【００５９】

【実施例２】図９は本発明の他の実施例であるプローブ
カードの接続用導体の要部斜視図である。

【００６０】以下、本実施例２のプローブカードを図９
および前記実施例１で用いた図１〜図４により説明す
る。

【００６１】本実施例２のプローブカードにおいては、
図９に示すように、接続用金属板４に、例えば電源電圧
用のコンタクトプローブ２ｖ（図１、図２参照）の一群
を互いに電気的に接続する接続用金属体（接続用導体）
４ａが設けられている。

【００６２】これにより、本実施例２においては、ＧＮ
Ｄ用のコンタクトプローブ２ｇ（図１、図２参照）のリ
アクタンス成分のみならず、電源電圧用のコンタクトプ
ローブ２ｖのリアクタンス成分も低減することができ、
半導体集積回路装置９（図３参照）の電気的特性検査に
際してコンタクトプローブ２ｇ，２ｖ双方のノイズ発生
を抑制することが可能となっている。

【００６３】接続用金属体４ａには、その上下面を貫通
する貫通孔１１ｃ，１５が穿孔されている。貫通孔１１
ｃは、電源電圧用のコンタクトプローブ２ｖが挿入され
る孔である。また、貫通孔１５は、前記実施例１と同
様、表皮効果を考慮して形成された孔であり、これによ
り、接続用金属体４ａの表面積が増大するので、接続用
金属体４ａのリアクタンス成分を低減することが可能と
なっている。

【００６４】接続用金属体４ａは、例えばＣｕ等のよう
な良導電性の金属からなり、その表面（貫通孔１１ｃ，
１５の内面も含む）には、例えばＮｉ−Ａｕメッキ等の
ような金属メッキが施されている。これにより、接続用
金属体４ａと電源電圧用のコンタクトプローブ２ｖとの
接触抵抗を低減することが可能となっている。

【００６５】接続用金属体４ａと、接続用金属板４と
は、接続用金属体４ａの周囲に形成された絶縁体１７に
よって絶縁されている。絶縁体１７は、例えば前記実施
例１の絶縁スペーサ１４（図１、図４参照）と同一の絶
縁材料からなる。

【００６６】このように本実施例２によれば、前記実施
例１で得られた効果の他に、以下の効果を得ることが可
能となる。

【００６７】すなわち、ＧＮＤ用のコンタクトプローブ
２ｇの一群を電気的に接続する接続用金属板４に、電源
電圧用のコンタクトプローブ２ｖの一群を電気的に接続
する接続用金属体４ａを設けたことにより、ＧＮＤ用の
コンタクトプローブ２ｇのリアクタンス成分のみなら
ず、電源電圧用のコンタクトプローブ２ｖのリアクタン
ス成分も低減することが可能となる。

【００６８】この結果、半導体集積回路装置９の電気的
特性検査の際に、コンタクトプローブ２ｇ，２ｖの双方
で発生するノイズを抑制することができるので、半導体
集積回路装置９の電気的特性検査をさらに安定、かつ、
良好に検査および評価することが可能となる。

【００６９】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、本発明は前記実施例
１，２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。

【００７０】例えば前記実施例１においては、信号用お
よび電源電圧用のコンタクトプローブと接続用金属板と
を絶縁するために両部材の間に絶縁スペーサを介在させ
た構造について説明したが、これに限定されるものでは
なく、例えばコンタクトプローブと接続用金属板との間
に両部材が接触しない程度の隙間を設ける構造としても
良いし、両部材の間に絶縁性の液体を注入し固めた構造
としても良い。

【００７１】これらの場合、接続用金属板の製造に際し
て、コンタクトプローブを挿入する貫通孔内に絶縁スペ
ーサを挿入する工程が必要なくなるので、接続用金属板
の製造工程を低減することが可能となる。

【００７２】また、前記実施例１においては、ＧＮＤ用
のコンタクトプローブの一群を接続用金属板によって互
いに電気的に接続した場合について説明したが、これに
限定されるものではなく、例えば図１０に示すように、
ＧＮＤ用のコンタクトプローブ２ｇの一群を接続用金属
片（接続用導体）４ｂによって互いに電気的に接続して
も良い。そして、この場合も、前記実施例１で説明した
ように、接続用金属片４ｂの表面に、コンタクトプロー
ブ２の延在方向に平行に延在する溝（図示せず）を設け
ても良い。

【００７３】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パッケ
ージングされた半導体集積回路装置の電気的特性検査に
用いるプローブカードに適用した場合について説明した
が、これに限定されず種々適用可能であり、例えば半導
体ウエハ上の半導体チップの電気的特性検査に用いる他
のプローブカードに適用することも可能である。

【００７４】

【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。

【００７５】(1).すなわち、請求項１記載の発明によれ
ば、所定のコンタクトプローブの体積が増大したことと
等価となるので、所定のコンタクトプローブのリアクタ
ンス成分を低減することができ、被測定物の電気的特性
検査の際に、所定のコンタクトプローブにおけるノイズ
の発生を抑制することが可能となる。

【００７６】このため、被測定物の電気的特性検査の際
に、ノイズに起因する被測定物の誤動作を抑制すること
ができるので、被測定物の電気的特性を安定、かつ、良
好に検査および評価することが可能となる。

【００７７】(2).請求項２記載の発明によれば、接続用
導体の表面積が増大するので、高周波電流の流れる領域
を増やすことが可能となる。すなわち、接続用導体のリ
アクタンス成分を低減することができるので、所定のコ
ンタクトプローブのリアクタンス成分をさらに低減する
ことが可能となる。

【００７８】(3).請求項３記載の発明によれば、接続用
導体とコンタクトプローブとの接触抵抗を低減すること
ができるので、所定のコンタクトプローブのリアクタン
ス成分をさらに低減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるプローブカードの要部
断面図である。

【図２】図１のプローブカードの側面図である。

【図３】検査時におけるプローブカードおよび被測定物
の側面図である。

【図４】接続用導体の要部斜視図である。

【図５】図４の接続用導体の製造工程中における斜視図
である。

【図６】図５に続く図４の接続用導体の製造工程中にお
ける斜視図である。

【図７】図６に続く図４の接続用導体の製造工程中にお
ける斜視図である。

【図８】図１のプローブカードの組立工程中における要
部断面図である。

【図９】本発明の他の実施例であるプローブカードにお
ける接続用導体の要部斜視図である。

【図１０】本発明の他の実施例であるプローブカードの
要部斜視図である。

【図１１】従来のプローブカードの部分断面図である。

【符号の説明】

１ プローブカード ２ コンタクトプローブ ２ｖ コンタクトプローブ ２ｇ コンタクトプローブ ２ｓ コンタクトプローブ ３ 配線基板 ４ 接続用金属板（接続用導体） ４ａ 接続用金属体（接続用導体） ４ｂ 接続用金属片（接続用導体） ５ 筒状体 ６ 接触棒 ７ コイルばね ８ 実装基板 ９ 半導体集積回路装置 １０ 被測定端子 １１ａ 貫通孔 １１ｂ 貫通孔 １２ スルーホール １３ 導体部 １４ 絶縁スペーサ １５ 貫通孔（孔） １６ 切り欠き溝（溝） １７ 絶縁体 ５０ プローブカード ５１ 配線基板 ５２ コンタクトプローブ ５３ 筒状体 ５４ 接触棒 ５５ コイルばね ５６ スルーホール ５７ 導体部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西脇 伸宏 神奈川県秦野市堀山下１番地 日立コンピ ユータエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 磯 忠男 神奈川県秦野市堀山下１番地 日立コンピ ユータエンジニアリング株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配線基板に配置された複数のコンタクト
   プローブのうち、所定のコンタクトプローブの一群を接
   続用導体によって電気的に接続したことを特徴とするプ
   ローブカード。
2. 【請求項２】 前記接続用導体に孔または溝を形成した
   ことを特徴とする請求項１記載のプローブカード。
3. 【請求項３】 前記接続用導体の表面に所定の金属メッ
   キを施したことを特徴とする請求項１または２記載のプ
   ローブカード。
4. 【請求項４】 前記所定のコンタクトプローブが電源系
   のコンタクトプローブであることを特徴とする請求項
   １、２または３記載のプローブカード。