JPH0739231Y2 - 超高速プローブ基板 - Google Patents

超高速プローブ基板

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JPH0739231Y2
JPH0739231Y2 JP1987156262U JP15626287U JPH0739231Y2 JP H0739231 Y2 JPH0739231 Y2 JP H0739231Y2 JP 1987156262 U JP1987156262 U JP 1987156262U JP 15626287 U JP15626287 U JP 15626287U JP H0739231 Y2 JPH0739231 Y2 JP H0739231Y2
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coaxial cable
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flexible coaxial
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透 高田
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エヌティティエレクトロニクステクノロジー株式会社
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は安価にして多ピン化が可能でかつ高周波領域で
の測定が可能なプローブ基板に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、集積回路をウエハー状態で高周波での測定を行う
ことができるプローブ基板として第4図に示すような同
軸プローブ基板があつた。このプローブ基板は、基板20
0のLSIウエハ(以下ウエハと云う。)500側でない面側
に、セミリジツド同軸ケーブル(曲げることが出来る
が、力を加えないと曲がらない同軸ケーブル)あるいは
リジツド同軸ケーブル(容易には曲がらない同軸ケーブ
ル)の同軸ケーブル100が存在してかつ基板200に物理的
に固定されている構造を有していた。本従来形プローブ
基板は同軸ケーブル100が、リジツドあるいはセミリジ
ツドであるために、コネクタ300に加わる力の繰り返し
に対しケーブル部分あるいはケーブルとコネクタ300の
接続部分が塑性変形を起こし、破壊あるいは所望の電気
特性が得られなくなることを避ける目的で強い力が加わ
つても動かない様に第4図中のケーブル固定部400を用
いて基板200に固定している。
600はウエハ乗せ台、700は高周波プローブ基板を示す。
〔考案が解決しようとする問題点〕
従来構造の同軸プローブ基板では、ケーブル固定部400
は所望の固定力を有する必要があるため、ある一定以上
の基板200上での占有面積を必要とする。従つて基板200
上に取り付けられる同軸ケーブル100の最大の本数は6
〜8本程度であり、それ以上のパツド数を有するLSIの
高周波測定は本プローブ基板の構造では不可能であつ
た。さらに、従来形同軸プローブ基板は、構造が同軸ケ
ーブルと金属ニードルが一体化しており、かつ同軸ケー
ブルがリジツドであるため、金属ニードルの先端を所望
の位置(±10μm程度)に設定する際に、同軸ケーブル
部分の固定位置を高精度に、例えば±50μm程度に調整
する必要があり、この作業に要する時間が長く、高価な
ものとなつていた。この場合、金属ニードルを塑性変形
させて位置を調整することも併用するが、その調整範囲
は数10μm程度であり、またピンセツト等で、この作業
を行うことも容易ではなく、多大な調整時間を必要とす
るとともに、金属ニードルの長さも塑性変形させて調整
可能な様に5mm程度以上に長くする必要があつた。高周
波測定においては金属ニードルの長さが長い程、インダ
クタンスが大きくなる。従つて従来のプローブ基板構造
ではその測定限界が3Gb/s程度であつた。
〔問題点を解決するための手段〕
本考案は従来の問題点を解決し、プローブの固定を容易
にし、安価で、かつ基板上に固定するプローブの本数を
増大するとともに、ニードルの長さを短くし高周波性能
を向上した構造を有するプローブ基板を提供することを
目的とし、一方の端部の中心導体を金属ニードルの一端
に接続し、他方の端部の中心導体および外導体をコネク
タに接続した単数または複数の可撓性同軸ケーブルと、
接地用金属を一方の面にコーテイングし、接地用金属を
コーテイングした一方の面の端部に前記金属ニードルを
誘電体部品により固定した基板とを備え、前記金属ニー
ドルの開放端は前記基板から離間する方向に屈曲し、前
記可撓性同軸ケーブルの前記金属ニードルに中心導体が
接続される側の外導体の端部は、前記基板にコーテイン
グした接地用金属に電気的かつ機械的に接続固定し、か
つ前記可撓性同軸ケーブルは、前記基板の接地用金属を
コーテイングした一方の面および接地用金属をコーテイ
ングしない他方の面の両側に存在する位置に配置すると
ともに、前記可撓性同軸ケーブルに接続した前記コネク
タは前記基板の接地用金属をコーテイングしない他方の
面側に存在する構造を有してなることを特徴とし、とく
に前記可撓性同軸ケーブルは、前記基板に設けた前記可
撓性同軸ケーブルの外径より大なる径の穴を通して前記
基板の接地用金属をコーテイングした一方の面および接
地用金属をコーテイングしない他方の面の両側に存在す
る位置に配置してなる態様、また前記可撓性同軸ケーブ
ルは、前記基板の端部壁面に沿い彎曲して前記基板の接
地用金属をコーテイングした一方の面および接地用金属
をコーテイングしない他方の面の両側に存在する位置に
配置してなる態様を含むことを特徴とする。
〔作用〕
本考案は同軸ケーブルとして、その外導体が網目状等の
構造となつている可撓性の同軸ケーブルを用いること、
かつその可撓性同軸ケーブルをウエハ側及びその反対側
の面に、穴を介して、あるいは基板端部壁面に沿い彎曲
して存在させる構造を備えていることから、低廉化、多
ピン化が可能で、かつ高周波帯域までの測定を可能と
し、従来の技術とは異つた曲げ特性の同軸ケーブルを用
いること、及びコネクタからニードルまでのケーブルに
よる接続法が異なる。以下図面にもとづき実施例につい
て説明する。
〔実施例〕
第1図a乃至dは本考案の一実施例を説明する図であつ
て、第1図aは見取り図、第1図bはA−A′の点にお
ける断面図の右半分を示したもの、第1図cは動作説明
に必要な図、第1図dは第1図bのBの部分の拡大図で
ある。1は金属ニードル、2はニードル固定用誘電体部
品、3は同軸ケーブル外導体を5の接地用金属に機械的
電気的に接続するための、たとえばパイプ状金属からな
る金属パイプであるが、本考案は同軸ケーブルの金属ニ
ードル1に中心導体が接続される側の外導体の端部を直
接接地用金属5に接続する態様を含むものである。本実
施例は金属パイプ3を用いた例を示す。4は可撓性同軸
ケーブル、5は基板にコーテイングされた接地用金属、
6は半田、7はコネクタ、8は基板にあけられた穴、9
は基板、10は同軸ケーブルを基板に固定するための接着
材、11はLSIウエハ上の電極パツド、12はLSIウエハ、13
はウエハ乗せ台、14は超高速プローブ基板、15は素子、
16は素子15から電極パツド11に接続する配線、17は中心
導体、18は外導体、19はケーブル外被である。
本考案はLSIウエハに作られた素子の電気特性を測定す
るものであり、ウエハ乗せ台13(あるいは基板9)を上
(あるいは下)に移動させ金属ニードル1の先端を電極
パツド11に機械的に接触させ、素子15とコネクタ7に接
続される外部測定回路との電気的接続を行うものであ
る。
第1図bの構造を有するプローブ基板を組み立て製作す
るには、金属ニードル1を所望の座標位置に粗調整し、
誘電体部品2を用いて金属ニードル1を固定する。誘電
体部品2はモールド材のような熱軟化の可能なものを用
いるが誘電体であれば材質を問わない。次に金属ニード
ル1の先端の位置を塑性変形により高精度に調整してお
く。可撓性同軸ケーブル4には前もつてコネクタ7を接
続しておき、ケーブルの長さを所望値に切断し、端部の
外皮をむき外導体を出しておく。次に可撓性同軸ケーブ
ル4の切断部から穴8に通し、続いて金属パイプ3に可
撓性同軸ケーブル4を通し、その端部の外導体と金属パ
イプ3の内壁を半田付けする。続いて、可撓性同軸ケー
ブル4の中心導体17と誘電体部品2のパツド、接触部で
ない先端と半田付けを行い電気的接続を行う。次に金属
パイプ3の外壁と接地用金属5を半田付けし、電気的に
接続かつ機械的に固定する。さらに接着材10により穴8
部分で可撓性同軸ケーブル4を機械的に固定する。
大略以上の様に製作すれば、高精度な位置合せはケーブ
ルに可撓性があるため金属ニードル1を誘電体部品2に
固定する時のみとなるが、金属ニードル1は、従来のニ
ードル、同軸ケーブル、コネクタが一体化しているもの
に比べ極軽量である。従つて本方法における位置合せ
は、従来法に比べ桁違いに容易となり、従つて短時間で
作業を完了でき、安価なものとなる。さらに同じ理由に
よつて金属ニードル1を塑性変形させて、最終位置調整
をする範囲も狭くなるので金属ニードル1の長さは従来
法に比べ短くでき、高周波までの測定が可能である。ま
た、ケーブルとして細線のものを用いれば穴8の径は小
さくでき、その基板上に占める面積は、従来法における
ケーブル固定部品の基板上に占める面積に比べ桁違いに
小さい。従つて100ピン程度の多ピン化が可能である。
以上の長所は、同軸ケーブルとして可撓性のものを使用
していること及び、そのケーブルが穴を介して基板の両
側に存在しているという構造に起因している。セミリジ
ツドの同軸ケーブルを用いても本構造を構成することが
出来るが、ケーブルの高周波特性をそこなわずに第1図
bの高さ方向の座標y1がy2より下にする絶対条件(上に
なるとニードル接触時にウエハーに傷をつける)を守る
ことが容易でなく、またケーブルを基板の上下に設定す
ること及びニードルと同軸ケーブルの中心導体と接続す
ることが容易でない。
なお、本考案によるプローブ基板を用いて、超高速集積
回路(マルチプレクサ)の4Gb/sでのオンウエハ測定を
行つた結果の出力波形を第2図に示す。本プローブ基板
は同軸のプローブを13個有しており、多ピン化が可能で
あることが実証され、また、4GHzでの高周波においても
誤りなく動作していることが実証されている。本集積回
路の期待出力論理レベルは1,1,0,0の繰返しである。
第3図に本考案の他の実施例の構造図を示す。本実施例
は実施例1における第1図bに対応するもので、可撓性
同軸ケーブル4が基板9の穴ではなく基板9の壁面を利
用して上面に上げられた構造を有する態様である。
〔考案の効果〕
以上説明したように、本考案のプローブ基板は可撓性ケ
ーブルを基板の穴または壁面を介して上下に存在させ、
可撓性ケーブルの金属ニードルに中心導体が接続される
側の外導体の端部を、基板にコーテイングした接地用金
属に電気的かつ機械的に接続固定した構造を有している
ため、安価,多ピン化が可能であり、また高周波帯域ま
での測定が可能であるといつた利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図a乃至dは本考案の実施例1の構造説明図、 第2図は本考案のプローブ基板により超高速集積回路を
測定した結果、 第3図は本考案の実施例2の構造図、 第4図は従来の高周波プローブ基板を用いたLSIウエハ
プロービング装置の構成概要図である。 1……金属ニードル 2……誘電体部品 3……金属パイプ 4……可撓性同軸ケーブル 5……接地用金属 6……半田 7……コネクタ 8……穴 9……基板 10……接着材 11……電極パツド 12……LSIウエハ 13……ウエハ乗せ台 14……高周波プローブ基板 15……素子 16……配線 17……中心導体 18……外導体 19……ケーブル外被 100……同軸ケーブル 200……基板 300……コネクタ 400……ケーブル固定部 500……LSIウエハ 600……ウエハ乗せ台 700……高周波プローブ基板

Claims (3)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】一方の端部の中心導体(17)を金属ニード
    ル(1)の一端に接続し、他方の端部の中心導体(17)
    および外導体(18)をコネクタ(7)に接続した単数ま
    たは複数の可撓性同軸ケーブル(4)と、 接地用金属(5)を一方の面にコーテイングし、前記接
    地用金属(5)をコーテイングした一方の面の端部に前
    記金属ニードル(1)を誘電体部品(2)により固定し
    た基板(9)と を備え、 前記金属ニードル(1)の開放端は、前記基板(9)か
    ら離間する方向に屈曲し、 前記可撓性同軸ケーブル(4)の前記金属ニードル
    (1)に中心導体(17)が接続される側の外導体の端部
    は、前記基板(9)にコーテイングした接地用金属
    (5)に電気的かつ機械的に接続固定し、かつ 前記可撓性同軸ケーブル(4)は、前記基板(9)の接
    地用金属(5)をコーテイングした一方の面および接地
    用金属(5)をコーテイングしない他方の面の両側に存
    在する位置に配置するとともに、 前記可撓性同軸ケーブル(4)に接続した前記コネクタ
    (7)は前記基板(9)の接地用金属(5)をコーテイ
    ングしない他方の面側に存在する構造を有してなる ことを特徴とする超高速プローブ基板。
  2. 【請求項2】前記可撓性同軸ケーブル(4)は、前記基
    板(9)に設けた前記可撓性同軸ケーブル(4)の外径
    より大なる径の穴(8)を通して前記基板(9)の接地
    用金属(5)をコーテイングした一方の面および接地用
    金属(5)をコーテイングしない他方の面の両側に存在
    する位置に配置してなることを特徴とする実用新案登録
    請求の範囲第1項記載の超高速プローブ基板。
  3. 【請求項3】前記可撓性同軸ケーブル(4)は、前記基
    板(9)の端部壁面に沿い湾曲して前記基板(9)の接
    地用金属(5)をコーテイングした一方の面および接地
    用金属(5)をコーテイングしない他方の面の両側に存
    在する位置に配置してなることを特徴とする実用新案登
    録請求の範囲第1項記載の超高速プローブ基板。
JP1987156262U 1987-10-13 1987-10-13 超高速プローブ基板 Expired - Lifetime JPH0739231Y2 (ja)

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