JPH10253662A - プローブカード - Google Patents

プローブカード

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JPH10253662A
JPH10253662A JP10088097A JP10088097A JPH10253662A JP H10253662 A JPH10253662 A JP H10253662A JP 10088097 A JP10088097 A JP 10088097A JP 10088097 A JP10088097 A JP 10088097A JP H10253662 A JPH10253662 A JP H10253662A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 突起状接触子と被検査体の電極とを圧接させ
るのみの簡単な操作で、突起状接触子と電極との接触を
十分確保して信頼性の高い特性検査ができ、かつ耐摩耗
性の優れたメンブレン型プローブカードを提供する。 【解決手段】 本プローブカードは表面に配線パターン
12を有する合成樹脂製メンブレン11と、パターン端
部にウエハの電極パッドの配列に合わせ形成された複数
の突起状接触子13と、パターンの保護膜14を備えて
いる。該接触子13は基端部から先端部へ次第に細くな
り、その先端に平坦面13Aをもつ四角錐台状に形成さ
れ、基体部はパッドより高硬度材料からなり、その外面
は金等の導電膜で被われる。ウエハを主チャック上に載
置し位置合せ後上昇させると、ウエハは突起状接触子と
接触後圧接が進むと、接触子は高硬度のため平坦面の縁
からパッドに剪断力が働きパッドを押広げ食込み、食込
部周面はパッドのAlと密着し良好な導通が確保され
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、プローブカードに
関し、更に詳しくはメンブレンタイプのプローブカード
に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体製造工程は、半導体ウエハ(以
下、単に「ウエハ」と称す。)に形成されたICチップ
をパッケージングする前にウエハ状態で各ICチップの
電気的特性検査を行い、予め良品ICチップをスクリー
ニングする検査工程を有している。この検査工程では例
えばプローブ装置が用いられる。プローブ装置は、一般
に、ウエハを搬送するローダ部と、これに隣接し、ロー
ダ部から搬送されて来たウエハの電気的特性検査を行う
プローバ部とを備えている。プローバ部内にはX、Y、
Z及びθ方向で移動可能なメインチャックが配設され、
ローダ部の上面にはメインチャックと対向するプローブ
カードが固定されている。
【0003】そして、プローブ装置を用いて検査する時
には、ローダ部から移載されたウエハをメインチャック
上で真空吸着した状態で、メインチャックがX、Y、Z
及びθ方向に移動してウエハの各ICチップの電極パッ
ド(例えば、アルミニウムによって形成されている)と
プローブカードの接触子とを位置合わせした後、メイン
チャックがZ方向に上昇して各電極パッドと各接触子と
が電気的に接触して各ICチップの電気的特性検査を行
う。
【0004】さて、最近、ウエハが大口径化すると共に
ICチップの集積度が急激に高まり、ICチップの配線
構造が超微細化し、電極パッドの配列が益々狭ピッチ化
している。これに伴ってプローブカードのプローブ針も
狭ピッチ化する。そのため、電極パッドの狭ピッチ化に
柔軟に対応できるプローブカードとしてメンブレンタイ
プのプローブカード(以下、「メンブレンカード」と称
す。)ががある。
【0005】メンブレンカードは、例えば図7に示すよ
うに、基材となる合成樹脂製のメンブレン1と、このメ
ンブレン1に形成された銅等の良導性金属からなる配線
パターン2と、この配線パターン2の端部に設けられた
良導性金属(例えば、金、金合金)の突起状接触子3
と、配線パターン2を保護する保護膜5とを備えたもの
である。このタイプのプローブカードは、ウエハの電極
パッドが狭ピッチ化しても、電極パッドに即して突起状
接触子3を作ることができ、しかも、電極パッドの凹凸
が不揃いであってもメンブレンがその形状に追随して比
較的安定した接触圧を確保することができる。
【0006】ところが、ウエハの電極パッドは例えばア
ルミニウムによって形成されているため、電極パッドが
極めて酸化され易く、ウエハの製造過程あるいは搬送過
程等で電極パッドが酸化して絶縁性の酸化膜が形成され
る。この酸化膜は例えば900〜1200オングストロ
ームの膜厚に達する。そのため、ウエハの検査を行う時
には電極パッドの酸化膜を除去する必要がある。
【0007】上述したメンブレンカードを用いて検査を
行う時には、例えば図8に示すように、メインチャック
をZ方向に上昇させてオーバードライブさせて突起状接
触子3の接触圧を高めると共にXまたはY方向に移動さ
せて突起状接触子3によって酸化膜Oを削り取り、突起
状接触子3と電極パッドPとの導通を図るようにしてい
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
メンブレンカードの場合には、図6に示すように突起状
接触子3の先端が丸くなっているため、突起状接触子3
が電極パッドPに食い込み難いため、食い込みに十分な
接触圧を付与した後、ウエハWをXまたはY方向に移動
させて電極パッドPの酸化膜Oを削り取って検査する
が、突起状接触子3と電極パッドPとの接触面積が僅か
で十分な接触抵抗を確保することが難しく、しかも突起
状接触子3を擦り付けるため摩耗し易いという課題があ
った。また、十分な接触抵抗を確保しようとして突起状
接触子3の接触圧を高めると、酸化膜Oを削り取る際に
突起状接触子3が電極パッドP内に深く食い込み過ぎ、
酸化アルミニウムがシリコンに達して混入し、ICチッ
プの電気特性を損なう虞があった。
【0009】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、突起状接触子と被検査体の電極とを圧接さ
せるだけという簡単な操作で突起状接触子と電極との接
触抵抗を十分に確保することができ、信頼性の高い検査
を行うことができ、しかも耐摩耗性に優れたメンブレン
タイプのプローブカードを提供することを目的としてい
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
のプローブカードは、膜部材と、この膜部材の表面に形
成された突起状接触子とを備え、上記突起状接触子と被
検査体の電極とが電気的に接触して上記被検査体の電気
的特性検査を行うプローブカードにおいて、上記突起状
接触子は基端部から先端部に渡って徐々に細く形成され
ていると共にその先端に平坦面を有し、検査時に上記平
坦面の外周で上記電極にせん断力を付与することを特徴
とするものである。
【0011】また、本発明の請求項2に記載のプローブ
カードは、請求項1に記載の発明において、上記接触子
を上記検査用電極の硬度より高い硬度の材料により形成
したことを特徴とするものである。
【0012】また、本発明の請求項3に記載のプローブ
カードは、請求項1または請求項2に記載の発明におい
て、上記接触子の周面にネジ刃を設けたことを特徴とす
るものである。
【0013】また、本発明の請求項4に記載のプローブ
カードは、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の
発明において、上記接触子を円錐台または角錐台に形成
したことを特徴とするものである。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図1〜図5に示す実施形態
に基づいて本発明を説明する。本実施形態のプローブカ
ード10は、例えば図1の(a)、(b)に示すよう
に、ポリイミド系樹脂、シリコン系樹脂等の合成樹脂か
らなるメンブレン11と、このメンブレン11の表面に
銅等の良導性金属によって形成された配線パターン12
と、この配線パターン12の端部にウエハの1個または
複数個のICチップの電極パッドの配列に合わせて形成
された複数の突起状接触子13と、上記配線パターン1
2を保護するポリイミド系樹脂等の合成樹脂からなる保
護膜14とを備え、1個または複数個のICチップの電
気的検査を行うようにしてある。また、配線パターン1
2は、突起状接触子13の数が多くなれば複数層に渡っ
て形成されている。そして、各層の配線パターン12と
突起状接触子13とはスルーホール等を介して接続され
ている。尚、メンブレン11と保護膜14は同一材料に
よって形成しても良いし、異なる材料で形成しても良
い。
【0015】更に、図示してないが、このプローブカー
ド10はプリント配線基板と支持部材とを備えている。
そして、メンブレン11はプリント配線基板の中央開口
部に張設され、配線パターン12がプリント配線基板の
配線パターンと接続されている。この中央開口には支持
部材が装着され、メンブレン11を裏面から支持すると
共に、メンブレン11に接触圧を付与するようにしてあ
る。
【0016】上記突起状接触子13は、例えば図1の
(b)に示すように、基端部から先端部に渡って徐々に
細くなり、しかもその先端にほぼ正方形の平坦面13A
を有する、四角錐台状に形成されている。この突起状接
触子13は、図2に示すように、電極パッドより硬度の
高い材料、例えばダイヤモンド、サファイヤ、石英等の
鉱石によって四角錐台状に形成された基体部131と、
その外面に例えば金、ロジウムあるいはこれらの合金等
の良導性金属によってコーティングされた導電膜132
とからなっている。そして、導電膜132の基端部が配
線パターン12と接続され、導電膜13Bを介して電極
パッドとの導通を図っている。突起状接触子13は配線
パターン12からの高さが例えば120〜250μmに
形成され、その先端の平坦面13Aの辺長は例えば10
〜15μmに形成されている。特に、平坦面13Aの辺
長が30μm以上では突起状接触子13の電極パッドに
対する食い込みが足りず、突起状接触子13の周面と電
極パッドとの接触抵抗を十分確保することが難しく、4
0μmを超えると電極パッドに対する食い込みが難しく
なる虞がある。また、平坦面13Aの辺長が8μm以下
では突起状接触子13が電極パッドに食い込むものの、
突起状接触子13の周面と電極パッドとの接触抵抗を十
分確保することが難しくなる。
【0017】次に、動作について図3を参照しながら説
明する。図示しないメインチャック上にウエハを載置
し、所定の位置合わせを行った後、メインチャックにオ
ーバードライブを掛ける。すると、同図に示すようにウ
エハWがZ方向に上昇しプローブカード10の突起状接
触子13と接触し、更にウエハWが上昇すると、突起状
接触子13は電極パッドPよりも硬度が高いため、その
先端の平坦面13A周囲のエッジから電極パッドPに対
してせん断力が作用し、その表面をエッジで切断し、突
起状接触子13が電極パッドPに食い込み始める。その
後のウエハWの上昇で、突起状接触子13の周面で電極
パッドPを周囲へ押し広げながら徐々に食い込み同図の
実線で示す位置に到達する。この状態では突起状端子1
3の平坦面13Aは酸化膜Oと接触し電極パッドPとは
絶縁されているが、その周面は電極パッドPに食い込ん
だ部分が電極パッドPの切断面である無垢のアルミニウ
ムと完全に密着して十分の接触抵抗を確保し、電極パッ
ドPとの良好な導通を確保する。この状態で検査を実施
すれば、突起状接触13と電極パッドPとの間で確実に
信号の授受を行うことができ信頼性の高い検査を行うこ
とができる。
【0018】以降説明したように本実施形態によれば、
プローブカード10の突起状接触子13が電極パッドP
より硬度の高いダイヤモンド、サファイヤ、石英等の鉱
石により形成されており、しかも先端部に平坦面13A
が形成されているため、突起状接触子13が電極パッド
Pと圧接するだけという簡単な操作で、突起状接触子1
3の平坦面13Aのエッジから電極パッドPにせん断力
が作用し、電極パッドPを切断して食い込み、突起状接
触子13の周面が電極パッドPの無垢のアルミニウムと
密着して信頼性の高い検査を行うことができる。また、
本実施形態ではメインチャックにオーバドライブを掛け
るだけの操作で済むため、メインチャックの動作が単純
でその制御が簡単であり、しかも突起状接触子13が電
極パッドPと摺擦しないため、耐摩耗性が格段に向上
し、寿命が延びる。
【0019】これと比較して図7に示す従来のプローブ
カードの場合には、突起状接触子3の先端が丸いため、
単にメインチャックにオーバードライブを掛けただけで
は、電極パッドPに対して十分に食い込まず、メインチ
ャックをXまたはY方向に横移動させて食い込ませてい
る。このように突起状接触子3が食い込んでもその先端
が丸いため電極パッドPとの接触抵抗を十分に確保する
ことができない。
【0020】また、本発明のプローブカード10の接触
子は図4の(a)、(b)〜図5の(a)、(b)に示
すものであっても良い。図4の(a)、(b)に示す突
起状接触子23は、円錐台状に形成されたものであり、
図5の(a)、(b)に示す突起状接触子33は四角錐
台状に形成され、更に周面にネジ刃が形成されたもので
ある。特に、図5に示す突起状接触子33は、ネジ刃に
よって電極パッドPの内周面に切り溝を作りながら食い
込み、接触面積が格段に大きくなり、より信頼性の高い
検査を行うことができる。
【0021】尚、本発明は上記各実施形態に何等制限さ
れるものではない。例えば、突起状接触子の形状は、基
端部から先端部に渡って徐々に細く形成され、その先端
に平坦面が形成されたものであれば良い。また、上記各
実施形態では突起状接触子がダイヤモンド等の鉱石から
なる基体部とその表面を被覆する導電膜とから構成され
ているものについて説明したが、基体部が電極パッドよ
りも硬度を高い導電性金属によって形成すれば、導電膜
を設けなくても良い。
【0022】
【発明の効果】本発明の請求項1〜請求項4に記載の発
明によれば、突起状接触子と被検査体の電極とを圧接さ
せるだけという簡単な操作で突起状接触子と電極との接
触抵抗を十分に確保することができ、信頼性の高い検査
を行うことができ、しかも耐摩耗性に優れたメンブレン
タイプのプローブカードを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のプローブカードの一実施形態の一部を
拡大して示す図で、(a)は要部を示す部分断面図、
(b)は突起状接触子を中心に拡大して示す部分斜視図
である。
【図2】図1に示す突起状接触子の構成を拡大して示す
断面図である。
【図3】図1に示すプローブカードの突起状接触子の動
作説明図である。
【図4】本発明のプローブカードの他の実施形態の突起
状接触子を拡大して示す図で、(a)は平面図、(b)
は側面図である。
【図5】本発明のプローブカードの更に他の実施形態の
突起状接触子を拡大して示す図で、(a)は平面図、
(b)は側面図である。
【図6】従来のメンブレンタイプのプローブカードを示
す図1に相当する断面図である。
【図7】図6に示すプローブカードの突起状接触子の動
作説明図である。
【符号の説明】
10 プローブカード 11 メンブレン(膜部材) 12 配線パターン 13、23、33 突起状接触子 13A 平坦面

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 膜部材と、この膜部材の表面に形成され
    た突起状接触子とを備え、上記突起状接触子と被検査体
    の電極とが電気的に接触して上記被検査体の電気的特性
    検査を行うプローブカードにおいて、上記突起状接触子
    は基端部から先端部に渡って徐々に細く形成されている
    と共にその先端に平坦面を有し、検査時に上記平坦面の
    外周で上記電極にせん断力を付与することを特徴とする
    プローブカード。
  2. 【請求項2】 上記接触子を上記検査用電極の硬度より
    高い硬度の材料により形成したことを特徴とする請求項
    1に記載のプローブカード。
  3. 【請求項3】 上記接触子の周面にネジ刃を設けたこと
    を特徴とする請求項1または請求項2に記載のプローブ
    カード。
  4. 【請求項4】 上記接触子を円錐台または角錐台に形成
    したことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1
    項に記載のプローブカード。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4762146B2 (ja) * 2004-08-27 2011-08-31 第一三共株式会社 細胞内ミトコンドリアを指標とした心筋細胞の選択方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP4762146B2 (ja) * 2004-08-27 2011-08-31 第一三共株式会社 細胞内ミトコンドリアを指標とした心筋細胞の選択方法

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