JPH07142542A - プローブ装置 - Google Patents

プローブ装置

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JPH07142542A
JPH07142542A JP5283299A JP28329993A JPH07142542A JP H07142542 A JPH07142542 A JP H07142542A JP 5283299 A JP5283299 A JP 5283299A JP 28329993 A JP28329993 A JP 28329993A JP H07142542 A JPH07142542 A JP H07142542A
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JP
Japan
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probe
contact
semiconductor device
inclination
measuring
Prior art date
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Pending
Application number
JP5283299A
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English (en)
Inventor
Masaomi Murata
正臣 村田
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 プローブ装置において、プローブテスト時の
接触圧力を均一に調整し接触不良を減少し、半導体装置
の外部端子の損傷を減少する。プローブ装置において、
プローブテスト時の接触圧力の調整を可能にする。 【構成】 プローブ装置において、傾斜測定用プローブ
針10及び電流発生源及び電流検出器を有する傾斜測定
ユニット20を備える。前記プローブ装置において、傾
斜測定ユニット20、傾斜演算ユニット31及び傾斜角
度修正手段(32及び33)を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プローブ装置に関し、
特に半導体装置の外部端子にプローブ針を接触して半導
体装置に搭載された回路の電気的特性を測定するプロー
ブ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】IC、LSI等の半導体装置は製品の出
荷前にプローブテストを行う。このプローブテストはプ
ローブ装置で行われる。プローブ装置は、半導体装置の
外部端子にプローブ針を接触し、このプローブ針を通し
て半導体装置に搭載された回路の電気的特性を測定す
る。
【0003】前記プローブ装置において、プローブ針は
半導体装置の外部端子1個に対して1本の割合で設けら
れ、複数個の外部端子に各々対応して設けられる複数本
のプローブ針は1枚のプローブカードに配列される。実
際のプローブテストは、半導体装置の複数個の外部端子
にプローブカードの複数本のプローブ針を各々接触する
ことにより行われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
プローブ装置においては以下の点の配慮がなされていな
い。
【0005】現在、半導体装置は数百を超える外部端子
数を有する。プローブテストはこの半導体装置の複数個
の外部端子にプローブカードの複数本のプローブ針を各
々同時に接触させるので、接触に高い精度が要求され
る。この接触の精度はプローブ装置のメンテナンスにお
いて維持される。メンテナンスは、外部端子にプローブ
針を接触した際に形成される針跡の測定に基づき、プロ
ーブカードの傾斜角度の調整又はプローブ針の接触角度
の調整により行われる。前記針跡は、深くかつ細長いほ
ど接触圧力(測定圧力)が高いことを示し、浅くかつ点
に近いほど接触圧力が小さいことを示す。この針跡の測
定はメンテナンス作業者の目視で行われる。
【0006】ところが、傾斜角度の調整は外部端子にプ
ローブ針を繰り返し接触させて行うので、プローブ針に
よる外部端子の損傷が重なって針跡が複雑化し、針跡の
目視に基づく接触圧力の測定の精度が低下する。このた
め、充分なメンテナンスが行えず、プローブテストにお
いて半導体装置に対しプローブカードが傾斜する場合が
多発し、一部の外部端子とプローブ針との間の接触が充
分に行われない接触不良が発生する。
【0007】また、前記プローブ装置はプローブテスト
中に傾斜角度の調整を行えない。
【0008】さらに、前記プローブテスト終了後におい
て、半導体装置の外部端子はプローブ針に起因する損傷
が著しい。
【0009】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、プローブ装置にお
いて、プローブテスト時の接触圧力を均一に調整し接触
不良を減少するとともに、外部端子の損傷を減少する技
術の提供を目的とする。
【0010】また、本発明は、プローブ装置において、
プローブテスト時の接触圧力の調整ができる技術の提供
を目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、請求項1に係る発明は、半導体装置の外部端
子にプローブ針を接触し、前記半導体装置に搭載された
回路の電気的特性を測定するプローブ装置において、前
記半導体装置の1つの外部端子に一端側が接触しかつ双
方が電気的に絶縁された2本のプローブ針で構成される
傾斜測定用プローブ針と、前記2本のプローブ針の他端
側の間に電流発生源及び電流検出器が電気的に直列に接
続された傾斜測定ユニットと、を備えたことを特徴とす
る。
【0012】また、請求項2に係る発明は、前記プロー
ブ装置において、前記傾斜測定ユニットで測定された電
流値に基づき半導体装置とプローブカードとの間の相対
的傾斜角度を算出する傾斜演算ユニットと、前記傾斜演
算ユニットで算出された相対的傾斜角度に基づき半導体
装置又はプローブカードの傾斜角度を修正する傾斜角度
修正手段と、を備えたことを特徴とする。
【0013】
【作用】前記請求項1に係る発明は、プローブ装置にお
いて、半導体装置の外部端子にプローブ針が接触した時
の接触抵抗に基づく電流値の変化で接触圧力を測定し、
予め設定された所定電流値に達するまで接触圧力を調整
するので、外部端子とプローブ針との接触状態は確実に
維持され、しかも双方の接触回数を繰り返す必要がなく
なる。
【0014】また、請求項2に係る発明は、プローブ装
置において、傾斜測定ユニットで測定された電流値に基
づいて半導体装置とプローブカードとの間の相対的傾斜
角度を自動的に修正できる。この結果、プローブテスト
中において、接触圧力が修正できる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について、図面
を使用し説明する。
【0016】図1に、本発明の一実施例であるプローブ
装置に備えた傾斜測定用プローブ針及び傾斜測定ユニッ
トの概略システム構成を示す。
【0017】図1に示すように、プローブ装置は傾斜測
定用プローブ針10及び傾斜測定用ユニット20を備え
る。
【0018】前記傾斜測定用プローブ針10は半導体装
置1の1つの外部端子(ボンディングパッド)3に接触
する少なくとも2本のプローブ針11及び13で構成さ
れる。この2本のプローブ針11と13との間は絶縁体
12を介在し電気的に絶縁される。つまり、傾斜測定用
プローブ針10は傾斜測定用ユニット20と外部端子3
との間の電流経路を構成する。この傾斜測定用プローブ
針10の2本のプローブ針11及び13は、導電性を有
し、かつ外部端子3に比べて硬度が高く、しかも耐摩耗
性が高い材料、例えばタングステンで形成される。
【0019】前記傾斜測定用ユニット20は電流発生源
22及び電流測定器21を主体に構成される。この電流
発生源22及び電流測定器21は傾斜測定用プローブ針
10の2本のプローブ針11と13との間に電気的に直
列に接続される。
【0020】図1中、半導体装置1において、符号2は
半導体基板、符号4はパッシベーション膜、符号4Hは
ボンディング開口である。前記外部端子3は、アルミニ
ウム、アルミニウム合金等で形成される。
【0021】図2に、外部端子3に傾斜測定用プローブ
針10が接触した状態を示す。図2(A)は外部端子3
と傾斜測定用プローブ針10との接触圧力が小さい場合
を示す。この場合、双方の間が点接触になるので、接触
抵抗値が大きくなり、傾斜測定用ユニット20からの電
流量は減少する。一方、図2(B)は外部端子3と傾斜
測定用プローブ針10との接触圧力が大きい場合を示
す。この場合、双方の間が面接触になるので、接触抵抗
値が小さくなり、傾斜測定用ユニット20からの電流量
は増加する。本発明は、このような基本原理に基づき、
電流値の変化から接触圧力を測定する。
【0022】図3(A)に、プローブテストを行う一例
の半導体装置1の平面レイアウトを示す。この半導体装
置1はゲートアレイ、マスタスライス、スタンダードセ
ル等のいわゆる特定用途向け半導体装置である。図中、
符号5は入出力回路領域、符号6は論理回路領域であ
る。外部端子3は最も周辺領域において複数個、例えば
144個配置される。
【0023】また、図中、符号3Tは外部端子3である
が接触圧力の測定用に使用される外部端子である。この
外部端子3Tは、本実施例において、半導体装置1の4
つの角部分に各々配置される合計4個の外部端子3を使
用し構成される。半導体装置1又は後述するプローブカ
ード16の傾斜角度を測定するためには、少なくとも3
箇所以上の測定点が必要となる。
【0024】図3(B)に、半導体装置1とプローブカ
ード16との間に発生する相対的な傾斜の関係について
示す。本実施例のプローブ装置は、半導体装置1の表面
が水平面に一致していると仮定した場合、プローブカー
ド16の傾斜角度θP若くはθMを修正し、プローブカ
ード16のカード基板15表面を水平面に一致できる。
つまり、半導体装置1の表面とプローブカード16のカ
ード基板15表面とを実質的に平行に修正できる。ま
た、本発明は、半導体装置1の傾斜角度θp若くはθm
を修正しても、同様の効果を奏する。
【0025】前記プローブカード16は半導体装置1の
複数個の外部端子3に対応した位置に各々複数本のプロ
ーブ針14をカード基板15に備える。このプローブカ
ード16は半導体装置1の測定用に使用される外部端子
3Tに対応する位置において傾斜測定用プローブ針10
を配備する。
【0026】次に、図4にプローブ装置の概略システム
構成を示す。図に示すように、プローブ装置は、ベース
基板30、プローブカード16、傾斜測定ユニット2
0、傾斜演算ユニット31、駆動制御ユニット32、傾
斜駆動ユニット33及びプローブテスタ34を主体に構
成される。
【0027】ベース基板30は半導体装置1を搭載し保
持する。傾斜測定ユニット20は、前述したように電流
値を測定し、プローブカード16に装備された傾斜測定
用プローブ針10と外部端子3Tとの間の接触圧力を測
定する。傾斜演算ユニット31は、傾斜測定ユニット2
0の測定結果に基づき、半導体装置1に対するプローブ
カード16の傾斜角度を算出する。駆動制御ユニット3
2は、前記傾斜角度の算出結果に基づいて、傾斜駆動ユ
ニット33の駆動源を制御する。傾斜駆動ユニット33
は、駆動制御ユニット32の制御に基づいて駆動源を駆
動し、プローブカード16の傾斜角度を修正する。駆動
制御ユニット32の駆動源は、少なくとも水平面のX軸
に対してプローブカード16の傾斜角度を修正する駆動
源及び水平面のY軸に対してプローブカード16の傾斜
角度を修正する駆動源を備える。プローブテスタ34
は、プローブカード16に装備された複数本のプローブ
針14を通して、半導体装置1に搭載された回路の電気
的特性を測定する。
【0028】このように構成されるプローブ装置におい
て、以下のようにプローブカード16の傾斜が修正され
る。
【0029】まず、第1に、傾斜測定用プローブ針10
及び傾斜測定ユニット20で少なくとも4箇所の接触圧
力が測定される。第2に、この4箇所の接触圧力に差が
ある(半導体装置1に対してプローブカード16が傾斜
している)と、予め設定された電流値つまり接触圧力で
あって4箇所の接触圧力が均一になるまでプローブカー
ド16の傾斜を修正する。プローブカード16の傾斜の
修正は、傾斜演算ユニット31、駆動制御ユニット32
及び傾斜駆動ユニット33によって行われる。第3に、
プローブカード16の傾斜が修正される、つまり半導体
装置1に対するプローブカード16の傾斜が実質的にな
くなった時点において、プローブテストを行う。プロー
ブテストはプローブテスタ34により行われる。
【0030】このように、プローブ装置において、半導
体装置1の外部端子3Tにプローブ針10が接触した時
の接触抵抗に基づく電流値の変化で接触圧力を測定し、
予め設定された所定電流値に達するまで接触圧力を調整
するので、外部端子3とプローブ針14との接触状態は
確実に維持され、しかも双方の接触回数を繰り返す必要
がなくなる。
【0031】また、プローブ装置において、傾斜測定ユ
ニット20で測定された電流値に基づいて半導体装置1
とプローブカード16との間の相対的傾斜角度を自動的
に修正できる。この結果、プローブテスト中において、
接触圧力が修正できる。
【0032】なお、本発明は、前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において、種
々変更できる。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1にかかる
発明によれば、プローブ装置において、プローブテスト
時の接触圧力を均一に調整し接触不良を減少できるとと
もに、外部端子の損傷を減少する技術が提供できる。
【0034】また、請求項2に係る発明は、プローブ装
置において、プローブテスト時の接触圧力の調整ができ
る技術が提供できる。
【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装置に備え
た傾斜測定用プローブ針及び傾斜測定ユニットの概略シ
ステム構成図である。
【図2】(A)及び(B)は外部端子に傾斜測定用プロ
ーブ針が接触した状態を示す図である。
【図3】(A)はプローブテストを行う一例の半導体装
置の平面レイアウト図、(B)は半導体装置とプローブ
カードとの間に発生する相対的な傾斜の関係について示
す図である。
【図4】前記プローブ装置の概略システム構成図であ
る。
【符号の説明】
1 半導体装置 3 外部端子 3T 測定用外部端子 10 傾斜測定用プローブ針 11,13 プローブ針 12 絶縁体 20 傾斜測定ユニット 15 カード基板 16 プローブカード 31 傾斜演算ユニット 32 駆動制御ユニット 33 傾斜駆動ユニット 34 プローブテスタ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体装置の外部端子にプローブ針を接
    触し、前記半導体装置に搭載された回路の電気的特性を
    測定するプローブ装置において、 前記半導体装置の1つの外部端子に一端側が接触しかつ
    双方が電気的に絶縁された2本のプローブ針で構成され
    た傾斜測定用プローブ針と、 前記2本のプローブ針の他端側の間に電流発生源及び電
    流検出器が電気的に直列に接続された傾斜測定ユニット
    と、 を備えたことを特徴とするプローブ装置。
  2. 【請求項2】 前記請求項1に記載されるプローブ装置
    において、 前記傾斜測定ユニットで測定された電流値に基づき半導
    体装置とプローブカードとの間の相対的傾斜角度を算出
    する傾斜演算ユニットと、 前記傾斜演算ユニットで算出された相対的傾斜角度に基
    づき半導体装置又はプローブカードの傾斜角度を修正す
    る傾斜角度修正手段と、 を備えたことを特徴とするプローブ装置。
JP5283299A 1993-11-12 1993-11-12 プローブ装置 Pending JPH07142542A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003324133A (ja) * 2002-04-26 2003-11-14 Agilent Technol Inc プラナリゼーション装置および、プローブカードのプラナリティを得る方法
KR100607766B1 (ko) * 2004-12-28 2006-08-01 동부일렉트로닉스 주식회사 반도체 검사용 프로브 카드의 프로브 니들 구조 및 제조방법

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