JPH10185955A - 検査用ヘッド - Google Patents

検査用ヘッド

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JPH10185955A
JPH10185955A JP35472196A JP35472196A JPH10185955A JP H10185955 A JPH10185955 A JP H10185955A JP 35472196 A JP35472196 A JP 35472196A JP 35472196 A JP35472196 A JP 35472196A JP H10185955 A JPH10185955 A JP H10185955A
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JP
Japan
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needle
probe
substrate
main body
probes
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Pending
Application number
JP35472196A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiko Sho
雅彦 庄
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Micronics Japan Co Ltd
Original Assignee
Micronics Japan Co Ltd
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Publication date
Application filed by Micronics Japan Co Ltd filed Critical Micronics Japan Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 針先が一列に整列された多層構造のプロ
ーブの配置密度を大きくすることにある。 【解決手段】 検査用ヘッドは、主体部に対して曲げら
れた針先部を備える複数のプローブを、それらの針先が
共通の仮想線上に位置するように多層の構造に配置して
いる。各針先部は針押えへのプローブの取付け高さに応
じた長さ寸法を有し、針主体部に対する針先部の曲げ角
度はプローブ層間で異なり、各プローブの針主体部の基
板に対する角度は隣りの層のプローブのそれと等しい。
これにより、針主体部に伸長方向における曲げ部の位置
と曲げ部の高さ位置とがプローブ層間で異なるから、隣
り合うプローブの間隔を小さくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、集積回路のような
平板状被検査体の電気的特性試験に用いる検査用ヘッド
に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体ウエーハ上の集積回路、半導体ウ
エーハからチップに分離された集積回路(ICチッ
プ)、および、チップの実装が終了した集積回路は、回
路が仕様書通りに動作するか否かの通電試験(電気的特
性試験)をされる。この種の試験すなわち検査は、一般
に、プローブカード、プローブボート等と称されている
試験用ヘッドすなわち検査用ヘッドを用いて行われる。
【0003】この種の検査用ヘッドにおいては、一般
に、集積回路の電気的な端子部すなわち電極パッドに通
電可能の状態に接続される複数のプローブを針押えに片
持ち梁状に支持させている。また、半導体ウエーハ上の
集積回路や、ICチップでは、多数の電極パッドを矩形
の各辺に対応する部位に一列に配置していることから、
プローブの先端すなわち針先を矩形の辺に対応するプロ
ーブの群毎に共通の仮想的直線上に位置させている。
【0004】このような検査用ヘッドにおいては、集積
回路の電極パッドの配置密度が高くなるにしたがい、プ
ローブの配置密度が高くなる。このため、従来の検査用
ヘッドにおいては、隣り合うプローブの接触を避けるべ
く針押えへのプローブの取付け高さを隣り合うプローブ
で変えたいわゆる多層にプローブを配置している。
【0005】この種の検査用ヘッドの1つとして、針押
えに支持されかつほぼ同じ断面積を有する針主体部と、
この針主体部の先端側に続きかつ針主体部に対し針押え
への取付け高さに比例した長さ寸法に同じ角度に曲げら
れた針先部とを有するプローブが提案されている(実公
昭59−762号公報)。この従来の検査用ヘッドにお
いて、プローブは、針主体部の先端側の部位から先端側
の部分を針先ほど小径となるテーパとされており、また
針主体部が針押えを装着する基板に対して同じ角度で伸
びるように針押えに装着されている。
【0006】しかし、針先部を針主体部に対して曲げる
と、曲げた部位すなわち曲げ部が側方へ膨出し、曲げ部
が他部に比べて太くなることを避けることができない。
このため、上記従来の検査用ヘッドでは、針先が一列に
整列しているにもかかわらず、針先部を針主体部に対し
て同じ角度で曲げているにすぎないから、針先部が平行
に伸び、したがって隣り合うプローブの曲げ部の高さ位
置が異なっても、曲げ部において隣りのプローブに接触
するおそれがあり、プローブを高密度に配置することに
限度がある。
【0007】
【解決しようとする課題】本発明の目的は、針先が一列
に整列された多層構造のプローブの配置密度を大きくす
ることにある。
【0008】
【解決手段、作用、効果】本発明の検査用ヘッドは、基
板と、該基板に装着された針押えと、針先が共通の仮想
線上に位置する複数のプローブであって前記針押えに多
層に配置された複数のプローブとを含む。各プローブ
は、針押えに支持された針主体部と、該主体部に対して
曲げられた針先部とを備える。各針先部は前記針押えへ
のプローブの取付け高さに応じた長さ寸法を有し、前記
針主体部に対する前記針先部の曲げ角度は層間で異な
り、各プローブの針主体部の基板に対する角度は隣りの
層のプローブの針主体部の基板に対する角度と等しい。
【0009】各プローブの針主体部の基板に対する角度
が隣りの層のプローブの針主体部の基板に対する角度と
等しい場合、各針先部の長さ寸法(高さ寸法)が針押え
へのプローブの取付け高さに応じて異なると、曲げ部の
高さ位置が隣り合うプローブ層間で異なり、また針主体
部に対する針先部の曲げ角度がプローブ層間で異なる
と、針主体部に伸長方向における曲げ部の位置がプロー
ブ層間で異なる。このように、針主体部に伸長方向にお
ける曲げ部の位置と曲げ部の高さ位置とがプローブ層間
で異なることにより、隣り合うプローブが接触するおそ
れが少なく、したがってプローブを高密度に配置するこ
とができる。
【0010】本発明によれば、各針先部の高さ寸法が針
押えへのプローブの取付け高さに応じてに異なり、針主
体部に対する針先部の曲げ角度がプローブ層間で異なる
ようにしたから、針先が一列に整列されているにもかか
わらず、針主体部に伸長方向における曲げ部の位置と曲
げ部の高さ位置とがプローブ層間で異なり、その結果隣
り合うプローブの間隔を小さくして、プローブを高密度
に配置することができる。
【0011】前記曲げ角度を90度以上とすることがで
きる。曲げ角度が90度以上であると、プローブが被検
査体にわずかに過剰に押圧されたとき、曲げ角度がさら
に大きくなるように針先部が針主体部に対して曲げら
れ、しかもそのときの針先の変位の方向と針主体部が弧
状に反るときの針先の変位の方向とが同じであるから、
針先と電極パッドとの間の相対的な滑りが確実に生じ
る。このように、針先と電極パッドとの間の相対的な滑
りが生じると、電極パッド表面の絶縁性酸化膜が確実に
剥離され、針先と電極パッドとが電気的に確実に接続さ
れる。
【0012】前記曲げ角度を前記基板に近い層のプロー
ブほど小さくすることができる。このようにすれば、プ
ローブが被検査体にわずかに過剰に押圧されたときの針
先部と電極パッドとの間の相対的な滑り量は、針主体部
に対する針先部の曲げ角度が小さいほど小さいのに対
し、針先部の高さ寸法が大きいほど大きくなり、その結
果針先と電極パッドとの間の相対的な滑り量がほぼ同じ
になる。
【0013】
【発明の実施の形態】図1〜図3を参照するに、検査用
ヘッド10は、プローブカード、プローブボート等と称
されている検査用ヘッドであり、集積回路のような平板
状の被検査体の電気的特性試験に用いられる。被検査体
は、半導体ウエーハに形成された集積回路、切断された
集積回路チップおよび実装を終了した集積回路のいずれ
であってもよいし、また液晶表示パネルであってもよ
い。しかし、検査用ヘッド10は、電極部すなわち電極
パッドが高密度に配置された被検査体の検査に用いて好
適である。
【0014】検査用ヘッド10は、円板状の基板12
と、基板12に組み付けられた針押え14と、基板12
の半径方向へ伸びるように針押え14に片持ち梁状に支
持された複数のプローブ16とを含む。針押え14を基
板12に直接的に組み付ける代わりに、針押え14を基
板12に支持板のような適宜な手段を介して間接的に組
み付けてもよい。
【0015】基板12は、セラミック、合成樹脂のよう
な電気的絶縁材料で製作することができる。基板12
は、被検査体を目視可能の開口18を中心部に有すると
ともに、針押え14を受け入れる下向きの段部すなわち
切欠部20を開口18の周りに有する。開口18および
切欠部20は、被検査体の平面形状に類似した形状を有
しており、図示の例ではほぼ四角形の形状を有する。開
口18は、基板12を厚さ方向に貫通する貫通穴であ
る。切欠部20は、下面と開口18を形成する内側面に
形成されており、また針押え14とほぼ同じ大きさを有
する。
【0016】基板12は、周方向に間隔をおいて切欠部
20の周りを半径方向へ伸びる複数の配線(図示せず)
を上下の両面に有する配線基板である。配線は、印刷配
線技術により基板12に形成された配線パターンの一部
である。基板12は、通電用および信号処理用の電気回
路に接続される複数の端子部すなわちランド(図示せ
ず)を上面の周縁部に有する。上面の配線はランドに電
気的に接続されており、上下の配線は互いに電気的に接
続されている。
【0017】基板12は、電気絶縁性のフィルム状の板
材に配線技術により形成された1または2以上の配線パ
ターンを厚さ方向の中間部に有する多層構造のものであ
ってもよい。また、配線パターンを形成したフィルム状
の部材を基板の上下の両面に配置することにより、配線
を基板12に形成してもよい。
【0018】針押え14は、セラミックのような電気的
な絶縁材料で四角形の枠の形に製作されており、また複
数のプローブ16を四角形の各辺に対応する部位に支持
している。針押え14の内側の開口18は、基板12の
開口18とほぼ同じ大きさのほぼ四角形である。針押え
14の下端部は、基板12の下面より下方へ突出してい
る。
【0019】針押え14は、図示の例では、基板12の
切欠部20に接着剤により装着されている。しかし、針
押え14を複数のねじ部材により基板12に取り外し可
能に取り付けてもよい。また、針押え14を基板12に
直接的に組み付ける代わりに、針押え14を基板12
に、補強板、取り付け板等の適宜な手段を介して、間接
的に組み付けてもよい。さらに、基板12の一部を針押
え14として用いてもよい。
【0020】各プローブ16は、円形断面の導電性金属
細線から形成されており、また、針押え14に支持され
た針主体部22と、この針主体部22の先端側に続きか
つ針主体部22に対し基板と反対の側(下方)へ曲げら
れた針先部24と、針主体部22の後端側に続く針後部
26とを有する。針先部24は、曲げ部28において針
主体部22に対して曲げられている。針主体部22の先
端側の部位から針先までは、先端ほど細くなるテーパ部
とされている。全てのプローブ16のテーパ部の長さ寸
法は、図示の例ではほぼ同じであるが、異なっていても
よい。
【0021】プローブ16は、針押え14および開口1
8により形成される四角形の辺に対応する部位を対応す
る辺に沿う方向へ間隔をおいて針押え14の幅方向へ伸
びており、また針主体部22の同じ直径寸法の部位にお
いて電気絶縁性の接着剤のような適宜な装着手段30に
より針押え14の下側に取り付けられている。隣り合う
プローブ16は、基板12に対する高さ位置を変えて多
層(図示の例では、3層)の構造とされている。各プロ
ーブ16は、針後部26において、基板12の下面に形
成された配線に半田付けされている。
【0022】検査用ヘッド10は、針押え14の所定の
箇所に所定数のプローブ16を所定の治具を用いて所定
の状態に取り付けることにより針押え14と複数のプロ
ーブ16とからなるプローブ組立体を作成し、次いで針
押え14を基板12に取り付け、各プローブ16を基板
12に形成された配線に半田付することにより、製作す
ることができる。
【0023】プローブ16は、全てのプローブ16を適
宜な治具により所定の配置パターンにおよび所定の状態
に維持した状態で、適宜な装着手段30により針押え1
4に取り付けることができる。針押え14は、これを基
板12の切欠部20に下側から嵌め込み、接着剤(また
は、ねじ部材)により基板12に取り付けることができ
る。
【0024】検査用ヘッド10は、プローブ16の針先
が被検査体の側となるように、検査装置に組み付けられ
る。このため、検査用ヘッド10は、これを組み付ける
検査装置の種類により、プローブ16が、下側、上側、
横側、前側および後側のいずれかの側となるとともに、
基板12が、水平、垂直および斜めのいずれかの状態と
なるように検査装置に組み付けられる。
【0025】検査時、プローブ16の針先は、ヘッド1
0と被検査体とが両者を相対的に移動されることによ
り、わずかに過剰に被検査体の電極パッドに押圧され
る。これにより、各プローブ16はオーバードライブ作
用により弓状に反る。その結果、プローブ16の針先と
被検査体の電極との間に、所定の針圧が作用するととも
に、所定量の滑りが生じる。
【0026】検査用ヘッド10では、針主体部22の基
板12に対する角度は隣りの層のプローブ16の針主体
部22の基板12に対する角度と等しく、針先部24は
針押えへ14のプローブ16の取付け高さに応じた長さ
寸法を有し、同じ辺に対応する部位に配置された全ての
プローブ16の針先は共通の仮想線上に一列に位置され
ている。しかし、針主体部22に対する針先部の曲げ角
度θ1 ,θ2 ,θ3 は、プローブ層間で相違する。
【0027】このため、針先が一列に整列されているに
もかかわらず、曲げ部28の高さ位置は隣り合うプロー
ブ層間で相互に異なり、針主体部22に伸長方向におけ
る曲げ部28の位置がプローブ層間で相互に異なる。こ
のように、針主体部22の長手方向における曲げ部28
の位置と、曲げ部28の高さ位置との両者がプローブ層
間で相互に異なると、曲げ部28が隣りのプローブ16
の側(図3において左右方向)に膨出していても、隣り
合うプローブ16が接触するおそれが少なく、したがっ
て隣り合うプローブの間隔を小さくして、プローブを高
密度に配置することができる。
【0028】検査用ヘッド10では、また、曲げ角度θ
1 ,θ2 ,θ3 は90度以上である。このため、プロー
ブ16が被検査体にわずかに過剰に押圧されたとき、曲
げ角度θ1 ,θ2 ,θ3 がさらに大きくなるように針先
部24が針主体部22に対して曲げられ、しかもそのと
きの針先の変位の方向と針主体部22が弧状に反るとき
の針先の変位の方向とが同じであるから、プローブ16
の針先と被検査体の電極パッドとの間の相対的な滑りが
確実に生じる。針先と電極パッドとの間の相対的な滑り
が生じると、電極パッド表面の電気絶縁性酸化膜が確実
に剥離され、針先と電極パッドとが電気的に確実に接続
される。
【0029】これに対し、曲げ角度θ1 ,θ2 ,θ3
90度未満であると、プローブ16が被検査体にわずか
に過剰に押圧されたとき、曲げ角度がさらに小さくなる
ように針先部24が針主体部22に対して曲げられ、し
かもそのときの針先の変位の方向と針主体部が弧状に反
るときの針先の変位の方向とが逆であるから、針先と電
極パッドとの間の相対的な滑りが生じにくい。針先と電
極パッドとの間の相対的な滑りが生じないと、電極パッ
ド表面の電気絶縁性酸化膜が剥離されず、針先と電極パ
ッドとが電気的に接続されない。
【0030】検査用ヘッド10では、さらに、曲げ角度
θ1 ,θ2 ,θ3 は、基板12に近い層のプローブ16
ほど小さい。すなわち、曲げ角度は、θ1 <θ2 <θ3
の関係を有する。このため、プローブ16が被検査体に
わずかに過剰に押圧されたときの針先と電極パッドとの
間の相対的な滑り量は、針主体部22に対する針先部2
4の曲げ角度が小さいほど小さいのに対し、針先部24
の高さ寸法が大きいほど大きいから、針先と電極パッド
との間の相対的な滑り量がほぼ同じになる。
【0031】上記の検査用ヘッド10は、針先を一列に
配置された一組のプローブを備えるのみであるが、本発
明は、複数列に配置された複数組の一組のプローブを備
える検査用ヘッドにも適用することができ、この場合プ
ローブをその組毎に本発明のように配置すればよい。
【0032】本発明は、上記実施例に限定されない。た
とえば、被検査体の電極パッドの配置パターンに応じた
1つの針押えを用いる代わりに、針押えを複数の針押え
部材に分割し、それらの針押え部材を共通の取付け枠に
ねじ部材のような適宜な止め手段により取り付けてもよ
い。また、プローブの断面形状を、円形以外の他の形
状、たとえば四角形にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の検査用ヘッドの一実施例を示す縦断面
図である。
【図2】図1に示す検査用ヘッドにおけるプローブの形
状および寸法を説明するための拡大断面図である。
【図3】図2の左側面図である。
【符号の説明】
10 検査用ヘッド 12 基板 14 針押え 16 プローブ 18 基板の開口 20 基板の切欠部 22 針主体部 24 針先部 26 針後部 28 プローブの曲げ部 30 プローブ用の装着手段

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平板状被検査体の電気的特性試験に用い
    る検査用ヘッドであって、基板と、該基板に装着された
    針押えと、針先が共通の仮想線上に位置する複数のプロ
    ーブであって前記針押えに多層に配置された複数のプロ
    ーブとを含み、各プローブは、針押えに支持された針主
    体部と、該主体部に対して曲げられた針先部とを備え、
    各針先部は前記針押えへのプローブの取付け高さに応じ
    た長さ寸法を有し、前記針主体部に対する前記針先部の
    曲げ角度は隣り合う層間で異なり、各プローブの針主体
    部の基板に対する角度は隣りの層のプローブの針主体部
    の基板に対する角度と等しい、検査用ヘッド。
  2. 【請求項2】 前記曲げ角度は90度以上である、請求
    項1記載の検査用ヘッド。
  3. 【請求項3】 前記曲げ角度は前記基板に近い層のプロ
    ーブほど小さい、請求項1または2に記載の検査用ヘッ
    ド。
JP35472196A 1996-12-20 1996-12-20 検査用ヘッド Pending JPH10185955A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001291748A (ja) * 2000-04-05 2001-10-19 Ns:Kk プロ−ブカ−ド
JP2008224266A (ja) * 2007-03-09 2008-09-25 Japan Electronic Materials Corp プローブ及びプローブカード
KR101535905B1 (ko) * 2013-01-21 2015-07-10 엠피아이 코포레이션 프로브 모듈

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