JPH0827331B2 - ピン組立方法及びテストプローブ組立方法 - Google Patents
ピン組立方法及びテストプローブ組立方法Info
- Publication number
- JPH0827331B2 JPH0827331B2 JP63039361A JP3936188A JPH0827331B2 JP H0827331 B2 JPH0827331 B2 JP H0827331B2 JP 63039361 A JP63039361 A JP 63039361A JP 3936188 A JP3936188 A JP 3936188A JP H0827331 B2 JPH0827331 B2 JP H0827331B2
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- JP
- Japan
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- pin
- flat surface
- test probe
- permalloy
- substrate
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- Measuring Leads Or Probes (AREA)
- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ピン組立方法に係り、特に高密度多ピンの
半導体素子の検査に好適なテストプローブピンの組立方
法に関する。
半導体素子の検査に好適なテストプローブピンの組立方
法に関する。
従来の装置は、特開昭61−80067号に記載のように、
テストプローブを形成するのにプローブピンを個別にプ
ロープ構造体に設けた貫通孔に挿入して行なわれてい
る。
テストプローブを形成するのにプローブピンを個別にプ
ロープ構造体に設けた貫通孔に挿入して行なわれてい
る。
更に、プローブピン先端部は、電気的接触特性を向上
させるため尖鋭化させる必要があり、プローブピンをプ
ローブ構造体に固着させた後、切削，研磨により平坦面
を得てエッチングにより露出形成されている。
させるため尖鋭化させる必要があり、プローブピンをプ
ローブ構造体に固着させた後、切削，研磨により平坦面
を得てエッチングにより露出形成されている。
上記従来技術は、プローブヘッドの高密度多ピン化に
おける位置精度の点について配慮されておらず、ピン先
端部位置の高精度化に問題があった。
おける位置精度の点について配慮されておらず、ピン先
端部位置の高精度化に問題があった。
プローブピンの先端部は、特に半導体ウエハの電極パ
ッド（はんだバンプ）に接触させる場合、スプリングレ
スの垂直に立てたピンについてピン，パッド間の接触抵
抗特性を確保するため一定のエリア（１チップ分）内で
高さ方向及び横方向の位置を高精度でそろえる必要があ
る。従来技術では、プローブピンの先端部をエッチング
により形成しているが、特に先端部の位置について高精
度化の必要性が配慮されていない。
ッド（はんだバンプ）に接触させる場合、スプリングレ
スの垂直に立てたピンについてピン，パッド間の接触抵
抗特性を確保するため一定のエリア（１チップ分）内で
高さ方向及び横方向の位置を高精度でそろえる必要があ
る。従来技術では、プローブピンの先端部をエッチング
により形成しているが、特に先端部の位置について高精
度化の必要性が配慮されていない。
本発明の目的は、ピン先端部位置について、高精度ピ
ン立てを実現する組立方法と、半導体素子の検査に好適
なテストプローブ組立方法を提供することにある。
ン立てを実現する組立方法と、半導体素子の検査に好適
なテストプローブ組立方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、ピン組立方法において
は、複数個の透孔を設けた基板の透孔それぞれに細長の
ピンを挿入し、平坦な面を介して該ピンを磁気吸引し、
該平坦な面に該ピンの先端部を押し当て、該平坦な面に
該ピンの先端部を押し当てた後に、該ピンと該基板とを
接着する。
は、複数個の透孔を設けた基板の透孔それぞれに細長の
ピンを挿入し、平坦な面を介して該ピンを磁気吸引し、
該平坦な面に該ピンの先端部を押し当て、該平坦な面に
該ピンの先端部を押し当てた後に、該ピンと該基板とを
接着する。
また、テストプローブ組立方法においては、複数個の
透孔を設けた基板の透孔それぞれに被検査部品の電極パ
ッドに接触して電気信号を伝送する細長のテストプロー
ブを挿入し、平坦な面を介して該テストプローブを磁気
吸引し、該平坦な面に該テストプローブの先端部を押し
当て、該平坦な面に該テストプローブの先端部を押し当
てた後に、該テストプローブと上記基板とを接着する。
透孔を設けた基板の透孔それぞれに被検査部品の電極パ
ッドに接触して電気信号を伝送する細長のテストプロー
ブを挿入し、平坦な面を介して該テストプローブを磁気
吸引し、該平坦な面に該テストプローブの先端部を押し
当て、該平坦な面に該テストプローブの先端部を押し当
てた後に、該テストプローブと上記基板とを接着する。
プローブピンに磁性材料を用いることにより、上記し
たピンを独立に磁気吸引することができる。
たピンを独立に磁気吸引することができる。
そこで、透孔を設けたハウジングに上記したピンを挿
入し、平坦な面を有する基板を介して上記したピンを磁
気吸引し、上記した基板の平坦面上にピン先端部を独立
に押し当てることにより高さ方向バラツキを平坦面と同
レベルにすることができる。この時、上記したピンとハ
ウジングを高さ方向バラツキが変化しないように固着す
るため、一定量の吸引力を必要とする。一方、横方向バ
ラツキは、上記したピンを垂直に立てるための治具、及
び上記した方法を用いて高さ方向バラツキを小さくする
ことにより確保される。
入し、平坦な面を有する基板を介して上記したピンを磁
気吸引し、上記した基板の平坦面上にピン先端部を独立
に押し当てることにより高さ方向バラツキを平坦面と同
レベルにすることができる。この時、上記したピンとハ
ウジングを高さ方向バラツキが変化しないように固着す
るため、一定量の吸引力を必要とする。一方、横方向バ
ラツキは、上記したピンを垂直に立てるための治具、及
び上記した方法を用いて高さ方向バラツキを小さくする
ことにより確保される。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第
１図は、プローブヘッドに用いるピンの組立方法を示
す。パーマロイピン１を多数個垂直に立てるため、フォ
ト加工により透孔3,37を設けた位置合せ用ガラス基板2,
24とスペーサ用グラス基板25を用いている。更に、パー
マロイピン１の先端部20が押し当てられる平坦面19を有
するガラス基板18が、上記したガラス基板24の下側に配
置されている。また、ガラス基板２上側には、パーマロ
イピン１と位置合せ用ガラス基板２の固着に用いるエポ
キシ系樹脂４の流れ止め用ガラス基板26が配置されてい
る。ガラス基板2,18,24,25,26の周辺部に設けた透孔36
は各々中心軸が等しくなるように形成され、そこへボル
ト27が挿入されている。上記したガラス基板2,18,24,2
5,26のボルト27、ナット28による固定は、バーマロイピ
ン１挿入後になされる。ピン挿入時は、ボルト27を挿入
した状態で上記したガラス基板2,18,24,25,26を横方向
に動けるように透孔36の径をボルト27の径よりも大きく
しておく。ガラス基板18の下側には、パーマロイピン１
を磁気吸引するための磁石板21、軟磁性体22を配置して
いる。
１図は、プローブヘッドに用いるピンの組立方法を示
す。パーマロイピン１を多数個垂直に立てるため、フォ
ト加工により透孔3,37を設けた位置合せ用ガラス基板2,
24とスペーサ用グラス基板25を用いている。更に、パー
マロイピン１の先端部20が押し当てられる平坦面19を有
するガラス基板18が、上記したガラス基板24の下側に配
置されている。また、ガラス基板２上側には、パーマロ
イピン１と位置合せ用ガラス基板２の固着に用いるエポ
キシ系樹脂４の流れ止め用ガラス基板26が配置されてい
る。ガラス基板2,18,24,25,26の周辺部に設けた透孔36
は各々中心軸が等しくなるように形成され、そこへボル
ト27が挿入されている。上記したガラス基板2,18,24,2
5,26のボルト27、ナット28による固定は、バーマロイピ
ン１挿入後になされる。ピン挿入時は、ボルト27を挿入
した状態で上記したガラス基板2,18,24,25,26を横方向
に動けるように透孔36の径をボルト27の径よりも大きく
しておく。ガラス基板18の下側には、パーマロイピン１
を磁気吸引するための磁石板21、軟磁性体22を配置して
いる。
ピン組立方法は、まず上記したガラス基板18,24,25,
2,26を順に２本のボルト27−1,27−２に透孔36−1,36−
２を貫通させて積上げる。この時、ガラス基板2,24に設
けた透孔3,37の中心軸を更に精度よく一致させるため、
上記したボルト27、透孔36に加えて、位置決め用ピンと
位置決め用透孔（図示せず）を設ける場合もある。
2,26を順に２本のボルト27−1,27−２に透孔36−1,36−
２を貫通させて積上げる。この時、ガラス基板2,24に設
けた透孔3,37の中心軸を更に精度よく一致させるため、
上記したボルト27、透孔36に加えて、位置決め用ピンと
位置決め用透孔（図示せず）を設ける場合もある。
次に、バーマロイピン１を透孔3,37に挿入し、先端部
20がガラス基板18の平坦面19に接触するようにする。
20がガラス基板18の平坦面19に接触するようにする。
次に、ガラス基板18の下側に磁石板21、軟磁性体22か
らなる磁気回路を配置して、パーマロイピン１に磁界を
印加する。この時、磁石板21に代り、電磁石を配置して
もよい。
らなる磁気回路を配置して、パーマロイピン１に磁界を
印加する。この時、磁石板21に代り、電磁石を配置して
もよい。
第２図は、パーマロイピン１に印加される磁力線分布
31を示す。パーマロイピン１の先端部20は、もう一方の
端部33に比べて磁力線が密になるため、パーマロイピン
１の長手方向をＺ軸30にとり、先端部20、端部33の近傍
Z1（32）,Z2（34）における磁束密度ＢをB1,B2とおく
と、パーマロイピン１に作用する磁気吸引力f1（23）
は、Ｚ軸30の負方向に働く。この時のf1は、次式で与え
られる。
31を示す。パーマロイピン１の先端部20は、もう一方の
端部33に比べて磁力線が密になるため、パーマロイピン
１の長手方向をＺ軸30にとり、先端部20、端部33の近傍
Z1（32）,Z2（34）における磁束密度ＢをB1,B2とおく
と、パーマロイピン１に作用する磁気吸引力f1（23）
は、Ｚ軸30の負方向に働く。この時のf1は、次式で与え
られる。
第３図は、パーマロイピン１を配置した場合のＺ軸30
方向に対する磁束密度分布Ｂ（x1,y1,Z）35を示す。パ
ーマロイピン１の長さ（≒Z2−Z1）を大きく、かつ先端
部20を磁石板21に近づけることにより磁気吸引力f1（2
3）を増加させることができる。
方向に対する磁束密度分布Ｂ（x1,y1,Z）35を示す。パ
ーマロイピン１の長さ（≒Z2−Z1）を大きく、かつ先端
部20を磁石板21に近づけることにより磁気吸引力f1（2
3）を増加させることができる。
上記した磁気吸引力f1（23）により複数個のパーマロ
イピン１の先端部20を各々独立にガラス基板18の平坦面
19に押し当てることができる。
イピン１の先端部20を各々独立にガラス基板18の平坦面
19に押し当てることができる。
次に、磁気吸引した状態で、エポキシ系樹脂４をガラ
ス基板2,26及びパーマロイピン１に塗布し、ガラス基板
２とパーマロイピン１を固着させる。この時、エポキシ
系樹脂４によりパーマロイピン１に作用する粘着力f
2（29）よりも十分に大きな磁気吸引力f1（23）を作用
させることにより、ピン先端部20が平坦面19上に保持さ
れる。この結果、ビン先端部20の高さ方向位置精度は、
ガラス基板18に設けた平坦面19と同レベルにでき、１μ
ｍ程度を容易に実現できる。一方、横方向位置精度も、
高さ方向位置精度を低減できることにより、位置合せ用
ガラス基板2,24により大幅に向上できる。
ス基板2,26及びパーマロイピン１に塗布し、ガラス基板
２とパーマロイピン１を固着させる。この時、エポキシ
系樹脂４によりパーマロイピン１に作用する粘着力f
2（29）よりも十分に大きな磁気吸引力f1（23）を作用
させることにより、ピン先端部20が平坦面19上に保持さ
れる。この結果、ビン先端部20の高さ方向位置精度は、
ガラス基板18に設けた平坦面19と同レベルにでき、１μ
ｍ程度を容易に実現できる。一方、横方向位置精度も、
高さ方向位置精度を低減できることにより、位置合せ用
ガラス基板2,24により大幅に向上できる。
第４図は、前記したピン組立方法により形成したプロ
ーブヘッド６の構造を示す。ガラス基板２に設けたテー
パの付いた透孔３にパーマロイピン１を挿入し、エポキ
シ系樹脂４を用いて上記したパーマロイピン１とガラス
基板２をピン先端部20の位置精度を確保できるように固
着した後、ピン組立治具を除去し、その後、ピン先端部
20と反対側の面をエポキシ系樹脂４も含めて研磨し、平
坦面を形成した後、パーマロイピン１の研磨面にNi/Au
めっき５を施こすことにより、プローブヘッド６が形成
される。固着用樹脂として、Ni/Auめっき５とのはんだ
接続からポリイミド系樹脂を用いる場合もある。
ーブヘッド６の構造を示す。ガラス基板２に設けたテー
パの付いた透孔３にパーマロイピン１を挿入し、エポキ
シ系樹脂４を用いて上記したパーマロイピン１とガラス
基板２をピン先端部20の位置精度を確保できるように固
着した後、ピン組立治具を除去し、その後、ピン先端部
20と反対側の面をエポキシ系樹脂４も含めて研磨し、平
坦面を形成した後、パーマロイピン１の研磨面にNi/Au
めっき５を施こすことにより、プローブヘッド６が形成
される。固着用樹脂として、Ni/Auめっき５とのはんだ
接続からポリイミド系樹脂を用いる場合もある。
上記したプローブヘッド６は、フォト加工による位置
合せ用ガラス基板2,24を使用することにより、パーマロ
イピン１の最小ピッチとして100μｍ程度、ピン数とし
て数1000ピンを実現できる。この時、高周波信号に対す
るピン間クロストークノイズ、遅延時間、波形なまり等
の特性を確保するため、ピン長さｌ、ピン径Ｄは、ピン
間のピッチＰに対して、 を満足させている。
合せ用ガラス基板2,24を使用することにより、パーマロ
イピン１の最小ピッチとして100μｍ程度、ピン数とし
て数1000ピンを実現できる。この時、高周波信号に対す
るピン間クロストークノイズ、遅延時間、波形なまり等
の特性を確保するため、ピン長さｌ、ピン径Ｄは、ピン
間のピッチＰに対して、 を満足させている。
更に、パーマロイピン１の表面にNi/AuやNi/Rhのめっ
きを施こすこともある。これは、高周波信号に対する表
皮効果を積極的に利用して、パーマロイピン１の自己イ
ンダクタンス、ロスを低減する為である。
きを施こすこともある。これは、高周波信号に対する表
皮効果を積極的に利用して、パーマロイピン１の自己イ
ンダクタンス、ロスを低減する為である。
第５図は、半導体ウエハ８の１チップ９エリア上に配
置されたはんだボール（電極パッド）10に、上記した多
ピンを形成したプローブヘッド６、ピッチ拡大用多層厚
膜基板11、及びピッチ拡大用多層プリント基板12から構
成されるプローブカード（６＋11＋12）をプローブヘッ
ド６に設けたピン１により、電気的，機械的に接触させ
た状態を示す半導体検査装置の断面構造を示す。プロー
ブカード（６＋11＋12）は、テスタ部（図示せず）との
信号の授受を行なう同軸コネクタ15、及びピッチ拡大用
多層プリント基板12の表面に設けられた電極パターン17
と電気的，機械的に接触させる同軸形スプリングコンタ
クトピン13を配置した支持基板14と、位置決め用基板16
を介して電気的に接続されている。この場合、プローブ
カード（６＋11＋12）は、支持基板14を開閉することに
より着脱される。また、プローブカード（６＋11＋12）
のピン１が磨耗，変形した時は、プローブヘッド６をピ
ッチ拡大用多層厚膜基板11との接触部で分離して交換を
行なう。
置されたはんだボール（電極パッド）10に、上記した多
ピンを形成したプローブヘッド６、ピッチ拡大用多層厚
膜基板11、及びピッチ拡大用多層プリント基板12から構
成されるプローブカード（６＋11＋12）をプローブヘッ
ド６に設けたピン１により、電気的，機械的に接触させ
た状態を示す半導体検査装置の断面構造を示す。プロー
ブカード（６＋11＋12）は、テスタ部（図示せず）との
信号の授受を行なう同軸コネクタ15、及びピッチ拡大用
多層プリント基板12の表面に設けられた電極パターン17
と電気的，機械的に接触させる同軸形スプリングコンタ
クトピン13を配置した支持基板14と、位置決め用基板16
を介して電気的に接続されている。この場合、プローブ
カード（６＋11＋12）は、支持基板14を開閉することに
より着脱される。また、プローブカード（６＋11＋12）
のピン１が磨耗，変形した時は、プローブヘッド６をピ
ッチ拡大用多層厚膜基板11との接触部で分離して交換を
行なう。
本発明によれば、磁気吸引によりピンを平坦面を有す
る基板に独立に押し当てることができるので、ピン先端
部位置の高さ方向バラツキを平坦面と同レベルにするこ
とができ、高精度なピン立てを実現できる効果がある。
る基板に独立に押し当てることができるので、ピン先端
部位置の高さ方向バラツキを平坦面と同レベルにするこ
とができ、高精度なピン立てを実現できる効果がある。
第１図は、本発明の一実施例のプローブヘッド組立方法
を示す断面図、 第２図は、プローブヘッド組立時の磁気吸引力を発生さ
せる磁気回路の断面図、 第３図は、プローブヘッド組立時の磁気吸引力を発生さ
せる磁束密度分布Ｂ（Ｚ）の特性図、 第４図は、本発明の他の実施例の磁性体ピンを有するプ
ローブヘッドの断面図、 第５図は、本発明を用いた半導体検査装置の断面図であ
る。 １……パーマロイピン ２……ガラス基板 ３……透孔 ４……エポキシ系樹脂 ６……プローブヘッド 19……平坦面 21……磁石板 23……磁気吸引力
を示す断面図、 第２図は、プローブヘッド組立時の磁気吸引力を発生さ
せる磁気回路の断面図、 第３図は、プローブヘッド組立時の磁気吸引力を発生さ
せる磁束密度分布Ｂ（Ｚ）の特性図、 第４図は、本発明の他の実施例の磁性体ピンを有するプ
ローブヘッドの断面図、 第５図は、本発明を用いた半導体検査装置の断面図であ
る。 １……パーマロイピン ２……ガラス基板 ３……透孔 ４……エポキシ系樹脂 ６……プローブヘッド 19……平坦面 21……磁石板 23……磁気吸引力
フロントページの続き (72)発明者 飛田 賢治 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 原田 昇一郎 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内
Claims (3)
- 【請求項１】複数個の透孔を設けた基板の透孔それぞれ
に細長のビンを挿入し、平坦な面を介して該ピンを磁気
吸引し、該平坦な面に該ピンの先端部を押し当て、該平
坦な面に該ピンの先端部を押し当てた後に、該ピンと該
基板とを接着することを特徴とするピン組立方法。 - 【請求項２】請求項１記載において、該ピンがパーマロ
イからなることを特徴とするピン組立方法。 - 【請求項３】複数個の透孔を設けた基板の透孔それぞれ
に被検査部品の電極パッドに接触して電気信号を伝送す
る細長のテストプローブを挿入し、平坦な面を介して該
テストプローブを磁気吸引し、該平坦な面に該テストプ
ローブの先端部を押し当て、該平坦な面に該テストプロ
ーブの先端部を押し当てた後に、該テストプローブと上
記基板とを接着することを特徴とするテストプローブ組
立方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63039361A JPH0827331B2 (ja) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | ピン組立方法及びテストプローブ組立方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63039361A JPH0827331B2 (ja) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | ピン組立方法及びテストプローブ組立方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01214778A JPH01214778A (ja) | 1989-08-29 |
| JPH0827331B2 true JPH0827331B2 (ja) | 1996-03-21 |
Family
ID=12550927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63039361A Expired - Lifetime JPH0827331B2 (ja) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | ピン組立方法及びテストプローブ組立方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0827331B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07118499B2 (ja) * | 1993-06-17 | 1995-12-18 | 日本電気株式会社 | 探針装置 |
-
1988
- 1988-02-24 JP JP63039361A patent/JPH0827331B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01214778A (ja) | 1989-08-29 |
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